KR20070089815A - Liquid cartridge containing recording liquid, liquid delivery apparatus and delivery method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기록지 등의 인쇄 대상물에 정보를 인쇄하여 기록하기 위한 기록액, 이 기록액을 수용한 액체 카트리지, 이 액체 카트리지에 수용된 기록액을 토출구로부터 액적 상태로 하여 대상물에 토출하는 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법에 관한 것이다.The present invention provides a recording liquid for printing and recording information on a printing object such as a recording paper, a liquid cartridge containing the recording liquid, a liquid ejecting device for ejecting the recording liquid contained in the liquid cartridge into the object in the form of droplets from the discharge port; It relates to a liquid discharge method.
본 출원은 일본에서 2004년 12월 24일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2004-374465호를 기초로서 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원을 참조함으로써 본출원에 원용된다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2004-374465 for which it applied on December 24, 2004 in Japan, and uses this application for reference.
종래 액체 토출 장치로서는, 예를 들면 기록 대상물이 되는 기록지에 대하여 기록액인 잉크를 토출시켜, 화상이나 문자 등의 정보를 기록하는 잉크 제트 방식의 프린터 장치가 있다. 이 잉크 제트 방식의 프린터 장치는 저운전 비용, 장치의 소형화, 인쇄 화상의 컬러화가 용이하다는 이점이 있다.As a conventional liquid ejecting apparatus, there is an ink jet printer apparatus which ejects ink, which is a recording liquid, onto a recording sheet to be a recording object, and records information such as an image or a character. This ink jet printer apparatus has advantages of low running cost, miniaturization of the apparatus, and coloration of a printed image.
액체의 잉크를 토출하는 잉크 제트 방식으로서는, 예를 들면 디플렉션 방식, 캐비티 방식, 서모제트(thermojet) 방식, 버블 제트(등록 상표) 방식, 서멀 잉크 제트 방식, 슬릿 제트 방식, 스파크 제트 방식 등이 있다. 이들 잉크 제트 방식은 잉크를 미소한 액적 상태로 토출시키는 잉크 토출 헤드의 토출구, 이른바 노즐로부터 토출시켜 기록지에 착탄시켜 화상이나 문자 등의 기록을 행한다. Examples of the ink jet method for ejecting liquid ink include a deflection method, a cavity method, a thermojet method, a bubble jet (registered trademark) method, a thermal ink jet method, a slit jet method, a spark jet method, and the like. have. In these ink jet systems, the ink is ejected from the ejection port of the ink ejection head for discharging the ink in the droplet state, so-called nozzles, and the images are recorded on the recording paper to record images and characters.
잉크 제트 기록 방식의 프린터 장치에서는, 잉크 제트 기록 전용지뿐만 아니라, 복사 용지나 레포트 용지 등의 보통지에 대해서도 인쇄를 행하는 경우가 있다. 따라서, 잉크 제트 기록 방식에 사용하는 잉크에는, 잉크 제트 기록 전용지뿐만 아니라, 보통지에 인쇄를 행한 경우에도 특히 화상 농도가 높고, 화상이나 문자의 번짐, 구체적으로 다른 색간의 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩 등이 없고, 잉크의 비침이 적은 고품위의 화상 인쇄를 가능하게 하는 것이 요구되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해, 잉크 제트 기록 방식에 사용되는 잉크로서는 다음과 같은 것이 제안되어 있다. In an ink jet recording type printer apparatus, not only the ink jet recording paper but also plain paper such as copy paper and report paper may be printed. Therefore, the ink used in the ink jet recording method has a high image density, especially when printing on not only an ink jet recording paper but also plain paper, and has a high image density, bleeding of images and characters, specifically, smearing of boundaries between different colors, solid color stains, and the like. It is demanded to enable high quality image printing with little ink shining. In order to meet these demands, the following are proposed as inks used in the ink jet recording method.
그 중 하나로서 일본 특허 공고 (소)60-23793호 공보(문헌 1)에 기재된 것이 있다. 이 문헌 1에 기재된 잉크는, 계면활성제로서 디알킬술포숙신산을 사용함으로써 건조성을 개선시킨 것이다. 이 문헌 1에 기재되어 있는 잉크는, 건조성을 개선하는 것을 기대할 수 있는 pH 영역이 좁고, 경시적인 개선 효과의 저하나 인화 농도가 낮다.As one of them, there is a thing described in Japanese Patent Publication (S) 60-23793 (Document 1). The ink of this
또한, 일본 특허 공개 (소)56-57862호 공보(문헌 2)에 있어서, 강염기성 물질을 첨가함으로써 화상의 번짐을 억제시킨 잉크가 제안되어 있다. 이 문헌 2에 기재되어 있는 잉크는 산성지에 사용하는 경우에만 유효하며, 중성지 형태의 보통지에서는 효과를 발휘하기 어렵다. In addition, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 56-57862 (Patent 2) proposes an ink in which image blur is suppressed by adding a strong base substance. The ink described in this
또한, 일본 특허 공개 (평)6-157959호 공보(문헌 3), 일본 특허 공개 제2003-3100호 공보(문헌 4)에 있어서, 습윤제, 계면활성제 및 2-에틸-1,3-헥산디올을 각각 특정량 함유시킴으로써 화상 번짐, 특히 중색부의 화상 번짐을 개선시킨 잉크가 제안되어 있다. 이 문헌 3 및 문헌 4에 기재되어 있는 잉크는, 화상 번짐의 개선은 가능해도 화상의 비침이 크고, 화상 농도가 낮아, 충분히 만족스러운 고품위의 화상을 얻기가 곤란하였다. Furthermore, in JP-A-6-157959 (Document 3) and JP-A-2003-3100 (Document 4), a wetting agent, a surfactant, and 2-ethyl-1,3-hexanediol are used. The ink which improved the image bleeding, especially the image bleeding of a neutral part, by containing each specific amount is proposed. Although the inks described in
또한, 일본 특허 공개 제2003-253167호 공보(문헌 5)에 있어서, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올을 함유시킴으로써 잉크의 비침을 억제시킨 잉크가 기재되어 있다. 문헌 5에 기재되어 있는 잉크는 화상 번짐의 개선은 가능해도 문헌 3 및 4에 기재된 잉크와 마찬가지로 화상의 비침이 크고, 화상 농도가 낮아, 충분히 만족스러운 고품위의 화상을 얻기가 곤란하였다. Moreover, in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-253167 (document 5), the ink which suppressed the immersion of ink by containing 2, 4- diethyl- 1, 5- pentanediol is described. Although the ink described in
또한, 일본 특허 공개 (평)8-170041호 공보(문헌 6)에는, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르를 함유시킴으로써 건조성, 화상 번짐을 개선시킨 잉크가 기재되어 있다. 이 문헌 6에 기재되어 있는 잉크는 건조성이나 화상 번짐의 효과가 낮아, 역시 충분히 만족스러운 고품위의 화상을 얻기가 곤란하였다. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 8-170041 (Document 6) discloses an ink in which drying property and image bleeding are improved by containing propylene glycol monopropyl ether. The ink described in this
또한, 잉크 제트 기록 방식의 프린터 장치에서는, 예를 들면 기록지에 대하여 고속으로 인쇄를 행하는 것이 가능한 프린터 장치, 즉 기록지의 폭과 대략 동일한 범위를 잉크 토출 범위로 한 라인형의 프린터 장치에 있어서, 화상이나 문자의 번짐이나 잉크의 비침 등이 현저하게 발생한다.Further, in the ink jet recording type printer apparatus, for example, in a printer apparatus capable of printing at a high speed on a recording sheet, that is, a line type printer apparatus having a range substantially equal to the width of the recording sheet as an ink ejection range, an image , Smearing of letters, shining of ink, etc. occur remarkably.
구체적으로 라인형의 프린터 장치에서는, 잉크를 토출하는 노즐이 기록지의 폭과 대략 동일한 범위에 병설된 노즐 라인별 잉크의 토출 주기가 매우 짧기 때문에, 기록지에의 침투성이 우수한 잉크를 이용할 필요가 있다. 그러나, 침투성이 우수한 잉크를 보통지 등에 인쇄한 경우에는, 잉크가 보통지의 깊이 방향, 즉 두께 방향으로 지나치게 스며들기 때문에 인화 농도가 저하되어 버린다. 또한, 라인형의 프린터 장치에서는 다른 색의 잉크를 토출하여 기록지에 인쇄를 행하는, 이른바 컬러 인쇄를 행하는 경우에 침투성이 우수한 잉크를 사용한 경우라도 잉크의 토출 주기가 매우 짧기 때문에, 기록지에 착탄한 잉크가 충분히 종이 내부로 침투하지 못한 상태로 다음 색의 잉크가 차례로 착탄되기 때문에, 각 색간의 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩이 발생한다.Specifically, in the line type printer apparatus, since the ejection period of the ink for each nozzle line in which the nozzles for ejecting ink are arranged in a range substantially the same as the width of the recording paper is very short, it is necessary to use ink having excellent penetration into the recording paper. However, when ink having excellent permeability is printed on plain paper or the like, the printing density decreases because the ink is soaked in the depth direction of the plain paper, that is, the thickness direction. In addition, in the line type printer apparatus, ink discharged on recording paper is very short even when ink having excellent permeability is used in the case of so-called color printing, which prints on recording paper by discharging ink of different colors. Since the ink of the next color is impacted in turn in a state where the ink does not sufficiently penetrate into the paper, boundary smears or mixed solid stains between the respective colors occur.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 제안된 것이며, 인화 농도가 높고, 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 잉크의 비침을 방지할 수 있어 고품위의 화상 인쇄를 가능하게 하는 기록액, 이 기록액이 수용된 액체 카트리지, 이 액체 카트리지에 수용된 기록액을 이용하여 고품위의 인쇄를 행하는 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and has a high print density, is capable of preventing boundary smearing, mixed color solid stains, and incidence of ink, and enables recording of high quality images. It is an object of the present invention to provide a liquid ejecting device and a liquid ejecting method for performing high quality printing by using a liquid cartridge accommodated, a recording liquid contained in the liquid cartridge.
본 발명의 기록액은, 기록지 등의 인쇄가 행해지는 대상물에 기록을 행하기위해 액적 상태로 대상물에 부착되는 것이며, 색소와, 색소를 용해 또는 분산시키는 용매와, 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치로 측정한 JIS P8140:1998에 규정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 보통지에 대한 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하에 있는 수용성 유기 용제를 함유한다. The recording liquid of the present invention is attached to an object in the form of droplets for recording on an object to be printed such as a recording paper, and the like, a dye, a solvent for dissolving or dispersing the dye, and an ultrasonic permeable dynamic liquid permeability measuring device. It contains a water-soluble organic solvent having a peak appearance time of a penetration characteristic curve for a plain paper having a Cobb 30 value defined in JIS P8140: 1998 of 22 ± 2 g / m 2 measured in the above.
또한, 본 발명의 액체 카트리지는 기록액을 액적 상태로 토출하고, 기록지 등의 인쇄가 행해지는 대상물에 부착시킴으로써 기록을 행하는 액체 토출 장치에 설치되는 액체 토출 헤드에 장착되며, 액체 토출 헤드에 대하여 기록액의 공급원이 되고, 기록액에는 색소와, 색소를 용해 또는 분산시키는 용매와, 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치로 측정한 JIS P8140:1998에 규정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 보통지에 대한 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하에 있는 수용성 유기 용제가 함유되어 있다. Further, the liquid cartridge of the present invention is attached to a liquid ejecting head provided in a liquid ejecting apparatus for recording by ejecting a recording liquid in a droplet state and adhering to an object to be printed such as recording paper, and recording the liquid ejecting head. It is a source of liquid, and the recording liquid has a pigment, a solvent for dissolving or dispersing the pigment, and a Cobb 30 value defined in JIS P8140: 1998 measured by an ultrasonic permeable dynamic liquid permeability measuring device having 22 ± 2 g / m 2 . The water-soluble organic solvent whose peak appearance time of the penetration characteristic curve with respect to a plain paper is 0.1 second or more and 0.5 second or less is contained.
또한, 본 발명의 액체 토출 장치는 장치 본체와, 장치 본체에 설치되고 기록액을 저장하는 액실과, 액실에 기록액을 공급하는 공급부와, 액실에 1개 이상 설치되고 액실에 저장된 기록액을 가압하는 압력 발생 소자와, 압력 발생 소자에 의해 가압된 기록액을 각 액실로부터 액적 상태로 대상물의 주면을 향해 토출시키는 토출구를 갖는 액체 토출 헤드와, 액체 토출 헤드에 접속되어 공급부에 대하여 기록액의 공급원이 되는 액체 카트리지를 구비하고, 기록액에는 색소와, 색소를 용해 또는 분산시키는 용매와, 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치로 측정한 JIS P8140:1998에 규정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 보통지에 대한 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하에 있는 수용성 유기 용제가 함유되어 있다.Further, the liquid ejecting apparatus of the present invention pressurizes the apparatus main body, a liquid chamber installed in the apparatus main body and storing the recording liquid, a supply unit for supplying the recording liquid to the liquid chamber, and one or more recording liquids installed in the liquid chamber and stored in the liquid chamber. A liquid discharge head having a pressure generating element to be discharged from each of the liquid chambers to the main surface of the object in a droplet state from the liquid chamber, and a liquid discharge head connected to the liquid discharge head to A liquid cartridge serving as a source, the recording liquid contains a pigment, a solvent for dissolving or dispersing the pigment, and a Cobb 30 value defined in JIS P8140: 1998 measured by an ultrasonic permeable dynamic liquid permeability measuring device, 22 ± 2 g / the peak occurrence time of penetration curve characteristic as to whether m 2 is usually a water-soluble organic solvent is contained in 0.5 seconds or less than 0.1 second.
또한, 본 발명의 액체 토출 방법은 장치 본체와, 장치 본체에 설치되고 기록액을 저장하는 액실과, 액실에 기록액을 공급하는 공급부와, 액실에 1개 이상 설치되고 액실에 저장된 기록액을 가압하는 압력 발생 소자와, 압력 발생 소자에 의해 가압된 기록액을 각 액실로부터 액적 상태로 대상물의 주면을 향해 토출시키는 토출구를 갖는 액체 토출 헤드와, 액체 토출 헤드에 접속되어 공급부에 대하여 기록액의 공급원이 되는 액체 카트리지를 구비하는 액체 토출 장치에 따른 것이며, 색소와, 색소를 용해 또는 분산시키는 용매와, 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치로 측정한 JIS P8140:1998에 규정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 보통지에 대한 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하에 있는 수용성 유기 용제가 함유되어 있다.Further, the liquid discharge method of the present invention pressurizes the apparatus main body, a liquid chamber installed in the apparatus main body and storing the recording liquid, a supply unit for supplying the recording liquid to the liquid chamber, and one or more recording liquids installed in the liquid chamber and stored in the liquid chamber. A liquid discharge head having a pressure generating element to be discharged from each of the liquid chambers to the main surface of the object in a droplet state from the liquid chamber, and a liquid discharge head connected to the liquid discharge head to A liquid discharge device having a liquid cartridge serving as a source, wherein the cobb 30 value specified in JIS P8140: 1998 measured by a dye, a solvent for dissolving or dispersing the dye, and an ultrasonic permeable dynamic liquid permeability measuring device is 22 ±. A water-soluble organic solvent is contained in which the peak appearance time of the permeation characteristic curve for plain paper of 2 g / m 2 is 0.1 to 0.5 seconds.
본 발명에 따르면, 기록액 중에 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치로 측정한 JIS P8140:1998에 규정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 보통지에 대한 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하에 있는 수용성 유기 용제를 함유시킴으로써, 대상물에 대하여 기록액이 균일하게 침투되고, 인화 농도가 높으며, 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 비침과 같은 문제를 방지할 수 있다.According to the present invention, the peak appearance time of the penetration characteristic curve for plain paper having a Cobb 30 value of 22 ± 2 g / m 2 as defined in JIS P8140: 1998 measured by the ultrasonic permeable dynamic liquid permeability measuring device in the recording liquid is 0.1 second. By containing the water-soluble organic solvent in 0.5 seconds or less, the recording liquid penetrates uniformly to the object, the ignition concentration is high, and problems such as boundary smearing, mixed color solid staining and shining can be prevented.
본 발명의 또 다른 목적, 본 발명에 의해 얻어지는 구체적인 이점은 이하에서 도면을 참조하여 설명되는 실시 형태로부터 한층 더 명확해질 것이다. Another object of the present invention, the specific advantages obtained by the present invention will become more apparent from the embodiments described below with reference to the drawings.
도 1은 본 발명이 적용된 프린터 장치를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a printer device to which the present invention is applied.
도 2는 프린터 장치에 설치되는 헤드 카트리지를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a head cartridge installed in a printer device.
도 3은 헤드 카트리지를 나타내는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view showing the head cartridge.
도 4는 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치를 나타내는 측면도이다.4 is a side view showing the ultrasonic permeable dynamic liquid permeability measuring device.
도 5는 프린터 장치를 이용하여 시험지에 대한 시험액의 침투를 측정했을 때의 침지 시간과 수신 신호 강도와의 관계를 나타내는 특성도이다.5 is a characteristic diagram showing the relationship between the immersion time and the received signal strength when the penetration of the test liquid into the test paper is measured using a printer device.
도 6은 헤드 카트리지에서의 잉크 탱크와 잉크 토출 헤드와의 관계를 나타내는 단면도이다. 6 is a cross-sectional view showing the relationship between the ink tank and the ink ejecting head in the head cartridge.
도 7은 잉크 토출 헤드의 구조를 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing the structure of the ink discharge head.
도 8a는 발열 저항체에 기포가 발생한 상태를 나타내는 잉크 토출 헤드의 단면도이고, 도 8b는 노즐로부터 잉크 액적을 토출한 상태를 나타내는 잉크 토출 헤드의 단면도이다. FIG. 8A is a cross-sectional view of the ink discharge head showing a state where bubbles are generated in the heat generating resistor, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the ink discharge head showing a state where ink droplets are ejected from the nozzle.
도 9는 프린터 장치의 일부를 투시하여 나타내는 측면도이다. Fig. 9 is a side view showing part of the printer apparatus through a perspective view.
도 10은 프린터 장치에 있어서, 헤드 캡이 열려 있는 상태를 일부 투시하여 나타내는 측면도이다. Fig. 10 is a side view of the printer device, partially showing a state where the head cap is open.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>Best Mode for Carrying Out the Invention
이하, 본 발명이 적용된 기록액, 액체 카트리지, 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the recording liquid, the liquid cartridge, the liquid discharge apparatus, and the liquid discharge method to which this invention was applied is demonstrated with reference to drawings.
도 1은 본 발명을 잉크 제트 프린터 장치(이하, 간단히 프린터 장치라고 함)에 적용한 예를 나타내며, 이 프린터 장치 (1)은 소정의 방향으로 주행하는 기록지 (P)에 대하여 잉크 등의 기록액을 토출하여 화상이나 문자를 기록하여 인쇄하는 것이다. 이 프린터 장치 (1)은 기록지 (P)의 인쇄 폭에 맞추어 기록지 (P)의 폭 방향, 즉 도 1 중 화살표 W 방향으로 잉크 토출구(노즐)를 라인상으로 형성한 라인형의 프린터 장치이다. 여기서, 기록지 (P)에는 잉크 제트 프린터 장치 전용의 잉크 제트 기록 전용 용지, 복사 용지나 레포트 용지 등의 보통지가 사용된다. Fig. 1 shows an example in which the present invention is applied to an ink jet printer apparatus (hereinafter simply referred to as a printer apparatus). The
이 프린터 장치 (1)은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 기록지 (P)에 대하여 화상이나 문자 등을 기록하는 기록액인 잉크 (2)를 토출하는 잉크 제트 프린터 헤드 카트리지(이하, 간단히 헤드 카트리지라고 함) (3)과, 이 헤드 카트리지 (3)을 장착하는 장치 본체 (4)를 구비한다. 프린터 장치 (1)은 헤드 카트리지 (3)이 장치 본체 (4)에 대하여 착탈 가능하고, 헤드 카트리지 (3)에 대하여 잉크 공급원이 되며, 각 색의 잉크 (2)를 각각 수용하는 액체 카트리지인 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k)가 착탈 가능하도록 장착된다. 이 프린터 장치 (1)에서는, 장치 본체 (4)에 대하여 착탈이 가능한 헤드 카트리지 (3)과, 헤드 카트리지 (3)에 대하여 착탈이 가능한 각 색의 잉크를 수용한 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k)를 소모품으로서 교환 가능하도록 되어 있다. As shown in Figs. 2 and 3, this
이러한 프린터 장치 (1)에서는, 기록지 (P)를 적층하여 수납하는 트레이 (55a)를 장치 본체 (4)의 전면측의 저면부에 설치한 트레이 장착부 (6)에 장착함으로써, 트레이 (55a)에 수납되어 있는 기록지 (P)가 트레이 장착부 (6)의 급지구 (55)로부터 장치 본체 (4) 내로 이송되고, 장치 본체 (4) 내를 주행한다. 프린터 장치 (1)에서는 장치 본체 (4) 내를 주행하는 기록지 (P)에 대하여, 개인용 컴퓨터 등의 정보 처리 장치로부터 입력된 문자 데이터나 화상 데이터에 따른 문자나 화상으로서 인쇄하여, 장치 본체 (4)의 전면측의 배지구 (56)으로 송출한다. In such a
문자나 화상 등의 정보를 기록할 때 사용하는 기록액이 되는 잉크 (2)에는 색소와, 이 색소를 용해 또는 분산시키는 용매와, 기록지 (P)에 대한 침투를 향상시키는 수용성 유기 용제가 함유되어 있다. The
색소로서는, 종래 사용되고 있는 염료, 안료, 착색 중합체 미립자 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있지만, 특히 수용성 염료를 사용하는 것이 바람직하다. 수용성 염료로서는 산성 염료, 직접 염료, 염기성 염료, 반응성 염료, 식용 염료 중 어느 하나를 사용할 수 있지만, 물에의 용해도, 발색성이나 견뢰성 등의 관점에서 적절하게 선택하는 것이 바람직하다. As a dye, although dye, pigment, colored polymer microparticles | fine-particles, etc. which are conventionally used can be used individually or in mixture, it is preferable to use water-soluble dye especially. As the water-soluble dye, any one of an acid dye, a direct dye, a basic dye, a reactive dye, and an food dye can be used. However, it is preferable to select appropriately from the viewpoints of solubility in water, color development, and fastness.
구체적으로, 옐로우계 수용성 염료로서는, 예를 들면 C.I. 애시드 옐로우 17, C.I. 애시드 옐로우 23, C.I. 애시드 옐로우 42, C.I. 애시드 옐로우 44, C.I. 애시드 옐로우 79, C.I. 애시드 옐로우 142, C.I. 푸드 옐로우 3, C.I. 푸드 옐로우 4, C.I. 다이렉트 옐로우 1, C.I. 다이렉트 옐로우 12, C.I. 다이렉트 옐로우 24, C.I. 다이렉트 옐로우 26, C.I. 다이렉트 옐로우 33, C.I. 다이렉트 옐로우 44, C.I. 다이렉트 옐로우 50, C.I. 다이렉트 옐로우 86, C.I. 다이렉트 옐로우 120, C.I. 다이렉트 옐로우 132, C.I. 다이렉트 옐로우 142, C.I. 다이렉트 옐로우 144, C.I. 다이렉트 오렌지 26, C.I. 다이렉트 오렌지 29, C.I. 다이렉트 오렌지 62, C.I. 다이렉트 오렌지 102, C.I. 베이직 옐로우 1, C.I. 베이직 옐로우 2, C.I. 베이직 옐로우 11, C.I. 베이직 옐로우 13, C.I. 베이직 옐로우 14, C.I. 베 이직 옐로우 15, C.I. 베이직 옐로우 19, C.I. 베이직 옐로우 21, C.I. 베이직 옐로우 23, C.I. 베이직 옐로우 24, C.I. 베이직 옐로우 25, C.I. 베이직 옐로우 28, C.I. 베이직 옐로우 29, C.I. 베이직 옐로우 32, C.I. 베이직 옐로우 36, C.I. 베이직 옐로우 40, C.I. 베이직 옐로우 41, C.I. 베이직 옐로우 45, C.I. 베이직 옐로우 49, C.I. 베이직 옐로우 51, C.I. 베이직 옐로우 53, C.I. 베이직 옐로우 63, C.I. 베이직 옐로우 64, C.I. 베이직 옐로우 65, C.I. 베이직 옐로우 67, C.I. 베이직 옐로우 70, C.I. 베이직 옐로우 73, C.I. 베이직 옐로우 77, C.I. 베이직 옐로우 87, C.I. 베이직 옐로우 91, C.I. 리액티브 옐로우 1, C.I. 리액티브 옐로우 5, C.I. 리액티브 옐로우 11, C.I. 리액티브 옐로우 13, C.I. 리액티브 옐로우 14, C.I. 리액티브 옐로우 20, C.I. 리액티브 옐로우 21, C.I. 리액티브 옐로우 22, C.I. 리액티브 옐로우 25, C.I. 리액티브 옐로우 40, C.I. 리액티브 옐로우 47, C.I. 리액티브 옐로우 51, C.I. 리액티브 옐로우 55, C.I. 리액티브 옐로우 65, C.I. 리액티브 옐로우 67 등을 사용할 수 있다.Specifically, as a yellow type water-soluble dye, it is C.I. Acid yellow 17, C.I. Acid yellow 23, C.I. Acid yellow 42, C.I. Acid yellow 44, C.I. Acid Yellow 79, C.I. Acid yellow 142, C.I.
마젠타계 수용성 염료로서는, 예를 들면 C.I. 애시드 레드 1, C.I. 애시드 레드 8, C.I. 애시드 레드 13, C.I. 애시드 레드 14, C.I. 애시드 레드 18, C.I. 애시드 레드 26, C.I. 애시드 레드 27, C.I. 애시드 레드 35, C.I. 애시드 레드 37, C.I. 애시드 레드 42, C.I. 애시드 레드 52, C.I. 애시드 레드 82, C.I. 애시드 레드 87, C.I. 애시드 레드 89, C.I. 애시드 레드 92, C.I. 애시드 레드 97, C.I. 애시드 레드 106, C.I. 애시드 레드 111, C.I. 애시드 레드 114, C.I. 애시드 레드 115, C.I. 애시드 레드 134, C.I. 애시드 레드 186, C.I. 애시드 레드 249, C.I. 애시드 레드 254, C.I. 애시드 레드 289, C.I. 푸드 레드 7, C.I. 푸드 레드 9, C.I. 푸드 레드 14, C.I. 다이렉트 레드 1, C.I. 다이렉트 레드 4, C.I. 다이렉트 레드 9, C.I. 다이렉트 레드 13, C.I. 다이렉트 레드 17, C.I. 다이렉트 레드 20, C.I. 다이렉트 레드 28, C.I. 다이렉트 레드 31, C.I. 다이렉트 레드 39, C.I. 다이렉트 레드 80, C.I. 다이렉트 레드 81, C.I. 다이렉트 레드 83, C.I. 다이렉트 레드 89, C.I. 다이렉트 레드 225, C.I. 다이렉트 레드 227, C.I. 베이직 레드 2, C.I. 베이직 레드 12, C.I. 베이직 레드 13, C.I. 베이직 레드 14, C.I. 베이직 레드 15, C.I. 베이직 레드 18, C.I. 베이직 레드 22, C.I. 베이직 레드 23, C.I. 베이직 레드 24, C.I. 베이직 레드 27, C.I. 베이직 레드 29, C.I. 베이직 레드 35, C.I. 베이직 레드 36, C.I. 베이직 레드 38, C.I. 베이직 레드 39, C.I. 베이직 레드 46, C.I. 베이직 레드 49, C.I. 베이직 레드 51, C.I. 베이직 레드 52, C.I. 베이직 레드 54, C.I. 베이직 레드 59, C.I. 베이직 레드 68, C.I. 베이직 레드 69, C.I. 베이직 레드 70, C.I. 베이직 레드 73, C.I. 베이직 레드 78, C.I. 베이직 레드 82, C.I. 베이직 레드 102, C.I. 베이직 레드 104, C.I. 베이직 레드 109, C.I. 베이직 레드 112, C.I. 리액티브 레드 1, C.I. 리액티브 레드 14, C.I. 리액티브 레드 17, C.I. 리액티브 레드 25, C.I. 리액티브 레드 26, C.I. 리액티브 레드 32, C.I. 리액티브 레드 37, C.I. 리액티브 레드 44, C.I. 리액티브 레드 46, C.I. 리액티브 레드 55, C.I. 리액티브 레드 60, C.I. 리액티브 레드 66, C.I. 리액티브 레드 74, C.I. 리액티브 레드 79, C.I. 리액티브 레드 96, C.I. 리액티브 레드 97 등을 사용할 수 있다. As a magenta water-soluble dye, it is C.I.
시안계 수용성 염료로서는, 예를 들면 C.I. 애시드 블루 9, C.I. 애시드 블루 29, C.I. 애시드 블루 45, C.I. 애시드 블루 92, C.I. 애시드 블루 249, C.I. 다이렉트 블루 1, C.I. 다이렉트 블루 2, C.I. 다이렉트 블루 6, C.I. 다이렉트 블루 15, C.I. 다이렉트 블루 22, C.I. 다이렉트 블루 25, C.I. 다이렉트 블루 71, C.I. 다이렉트 블루 76, C.I. 다이렉트 블루 79, C.I. 다이렉트 블루 86, C.I. 다이렉트 블루 87, C.I. 다이렉트 블루 90, C.I. 다이렉트 블루 98, C.I. 다이렉트 블루 163, C.I. 다이렉트 블루 165, C.I. 다이렉트 블루 199, C.I. 다이렉트 블루 202, C.I. 베이직 블루 1, C.I. 베이직 블루 3, C.I. 베이직 블루 5, C.I. 베이직 블루 7, C.I. 베이직 블루 9, C.I. 베이직 블루 21, C.I. 베이직 블루 22, C.I. 베이직 블루 26, C.I. 베이직 블루 35, C.I. 베이직 블루 41, C.I. 베이직 블루 45, C.I. 베이직 블루 47, C.I. 베이직 블루 54, C.I. 베이직 블루 62, C.I. 베이직 블루 65, C.I. 베이직 블루 66, C.I. 베이직 블루 67, C.I. 베이직 블루 69, C.I. 베이직 블루 75, C.I. 베이직 블루 77, C.I. 베이직 블루 78, C.I. 베이직 블루 89, C.I. 베이직 블루 92, C.I. 베이직 블루 93, C.I. 베이직 블루 105, C.I. 베이직 블루 117, C.I. 베이직 블루 120, C.I. 베이직 블루 122, C.I. 베이직 블루 124, C.I. 베이직 블루 129, C.I. 베이직 블루 137, C.I. 베이직 블루 141, C.I. 베이직 블루 147, C.I. 베이직 블루 155, C.I. 리액티브 블루 1, C.I. 베이직 블루 2, C.I. 베이직 블루 7, C.I. 베이직 블루 14, C.I. 베이직 블루 15, C.I. 베이직 블루 23, C.I. 베이직 블루 32, C.I. 베이직 블루 35, C.I. 베이직 블루 38, C.I. 베이직 블루 41, C.I. 베이직 블루 63, C.I. 베이직 블루 80, C.I. 베이직 블루 95 등을 사용할 수 있다. As the cyan-based water-soluble dye, for example, C.I. Acid blue 9, C.I. Acid blue 29, C.I. Acid blue 45, C.I. Acid blue 92, C.I. Acid blue 249, C.I.
블랙계 수용성 염료로서는, 예를 들면 C.I. 애시드 블랙 1, C.I. 애시드 블랙 2, C.I. 애시드 블랙 7, C.I. 애시드 블랙 24, C.I. 애시드 블랙 26, C.I. 애시드 블랙 94, C.I. 푸드 블랙 1, C.I. 푸드 블랙 2, C.I. 다이렉트 블랙 19, C.I. 다이렉트 블랙 22, C.I. 다이렉트 블랙 32, C.I. 다이렉트 블랙 38, C.I. 다이렉트 블랙 51, C.I. 다이렉트 블랙 56, C.I. 다이렉트 블랙 71, C.I. 다이렉트 블랙 74, C.I. 다이렉트 블랙 75, C.I. 다이렉트 블랙 77, C.I. 다이렉트 블랙 154, C.I. 다이렉트 블랙 168, C.I. 다이렉트 블랙 171, C.I. 베이직 블랙 2, C.I. 베이직 블랙 8, C.I. 리액티브 블랙 3, C.I. 리액티브 블랙 4, C.I. 리액티브 블랙 7, C.I. 리액티브 블랙 11, C.I. 리액티브 블랙 12, C.I. 리액티브 블랙 17 등을 사용할 수 있다. As the black water-soluble dye, for example, C.I. Acid black 1, C.I. Acid black 2, C.I. Acid black 7, C.I. Acid black 24, C.I. Acid black 26, C.I. Acid black 94, C.I.
색소의 함유량은 잉크 (2) 전체 질량에 대하여 1 질량% 내지 10 질량%의 범위이고, 보다 바람직하게는 3 질량% 내지 5 질량%의 범위이다. 이 색소의 함유량은 잉크 (2)의 점도, 건조성, 토출 안정성, 발색성이나 인화물의 보존 물성 등을 고려하여 결정한다. The content of the dye is in the range of 1% by mass to 10% by mass, and more preferably in the range of 3% by mass to 5% by mass relative to the total mass of the ink (2). The content of this dye is determined in consideration of the viscosity, dryness, ejection stability, color development, and storage properties of phosphide of the
상술한 색소를 용해 또는 분산시키는 용매로서는, 물 외에 잉크에 원하는 물성을 제공하고, 색소의 물에 대한 용해성이나 분산성을 개량하며, 잉크의 건조를 방지하는 등의 목적으로, 종래 공지된 유기 용매를 병용할 수 있다. As a solvent for dissolving or dispersing the above-mentioned dye, a conventionally known organic solvent for the purpose of providing the desired physical properties to the ink other than water, improving the solubility and dispersibility of the dye in water, and preventing the ink from drying. You can use together.
구체적으로, 용매로서 사용할 수 있는 유기 용제로서는, 예를 들면 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 글리세롤, 1,2,6-헥산트리올, 1,2,4-부탄트리올, 페트리올 등의 다가 알코올류나, 에틸렌글리콜 모노페닐에테르, 에틸렌글리콜 모노벤질에테르 등의 다가 알코올알릴에테르류나, N-메틸-2-피롤리돈, N-히드록시에틸-피롤리돈, 1,3-디메틸이미다조일리디논, ε-카프로락탐, γ-부티로락톤 등의 질소 함유 복소환 화합물이나, 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드류나, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민 등의 아민류나, 디메틸술폭시드, 술포란, 티오디에탄올 등의 황 함유 화합물류 등을 들 수 있다. Specifically, as an organic solvent which can be used as a solvent, for example, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,5-pentanediol, glycerol, 1,2,6-hexanetriol, 1 Polyhydric alcohols such as 2,4-butanetriol and petriol; polyhydric alcohol allyl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether; N-methyl-2-pyrrolidone and N-hydroxy Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as ethyl-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazoyridinone, ε-caprolactam, and γ-butyrolactone; formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylform Amides such as amides, amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine and triethylamine, and sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide, sulfolane and thiodiethanol Etc. can be mentioned.
상기 유기 용제의 첨가량은 잉크 (2) 전체 질량에 대하여 5 질량% 내지 50 질량%의 범위이고, 보다 바람직하게는 10 질량% 내지 35 질량%의 범위이며, 색소의 경우와 마찬가지로 잉크 (2)의 점도, 건조성이나 토출 안정성 등을 고려하여 결정된다. The addition amount of the said organic solvent is the range of 5 mass%-50 mass% with respect to the ink (2) total mass, More preferably, it is the range of 10 mass%-35 mass%, and is the same as the case of a pigment | dye It is determined in consideration of viscosity, dryness and discharge stability.
잉크 (2)에는, 상술한 색소를 용해 또는 분산시키는 용매 외에, 기록지 (P)에 대한 침투를 향상시키는 수용성 유기 용제가 함유되어 있다. The
특정한 수용성 유기 용제란, 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치로 측정한 기록지 (P)에 대한 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하의 범위 내에 있는 수용성 유기 용제이다. 여기서, 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치란, 예를 들면 문헌 ["Paper Wettability Measurements-An Evaluation of Emtec PDA": Examensaebete 1998, Processingenjor Michael Sjogren]이나 특허 문헌 DP195 35 954.2에 기재되어 있는 것이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치 (90)은 초음파 발신기 (91)과 초음파 수신기 (92) 사이에 시험액을 채운 용기 내에 시험지 (93)을 고정ㆍ침지시키는 시료 홀더 (94)가 설치되어 이루어진다. 구체적으로 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치 (90)으로서는, 예를 들면 동적 액체 침투성 측정 장치 PDA.C2(독일 엠텍(Emtec)사 제조)나 DPM(독일 엠코(Emco)사 제조) 등을 들 수 있다. The specific water-soluble organic solvent is a water-soluble organic solvent in which the peak appearance time of the permeation characteristic curve for the recording paper P measured by the ultrasonic permeation dynamic liquid permeability measuring device is in the range of 0.1 second to 0.5 second. Here, the ultrasonic permeation dynamic liquid permeability measuring apparatus is described in, for example, "Paper Wettability Measurements-An Evaluation of Emtec PDA": Examensaebete 1998, Processingenjor Michael Sjogren, and Patent Document DP195 35 954.2. As shown in FIG. 4, the ultrasonic permeable dynamic liquid
초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치 (90)에서는, 초음파 발신기 (91)로부터 초음파 신호를 발신하고, 이 초음파 신호가 시험액에 침지된 시험지 (93)을 통해 초음파 수신기 (92)에 수신된다. 이에 따라, 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치 (90)에서는, 시험지 (93)에 시험액이 침투하는 과정에서의 초음파의 투과 강도, 즉 초음파 수신기 (92)가 수신한 수신 신호 강도(%)를 경시적으로 측정할 수 있다. 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치 (90)에서는, 시험지 (93)에 시험액이 침투하는 과정에서의 초음파 수신기 (92)의 수신 신호 강도(%)를 경시적으로 측정함으로써, 도 5에 나타낸 바와 같은 시험지 (93)의 시험액에 대한 침지 시간과 초음파 수신기 (92)의 수신 신호 강도(%)와의 관계를 나타내는 침투 특성 곡선이 얻어지며, 이 곡선으로부터 시험액의 시험지 (93)에 대한 침투성의 특성을 알 수 있다. In the ultrasonic permeable dynamic liquid
구체적으로, 이 침투 특성 곡선에 있어서, 피크 (P)가 출현하는 피크 출현 시간은 시험지 (93)을 시험액에 침지한 직후부터 초음파 수신 강도가 최대가 될 때까지 필요한 시간이다. 여기서, 초음파 수신기 (92)의 수신 신호 강도(%)가 최대 가 되었을 때의 상태란, 시험지 (93) 중에 첨가되어 있는 사이징제의 효과가 감소하고, 시험액이 셀룰로오스 섬유 중으로 침투를 개시하는 상태이다. 따라서, 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간은 시험액이 셀룰로오스 섬유 중으로 침투를 개시하는 시간이다. Specifically, in this penetration characteristic curve, the peak appearance time at which the peak P appears is a time required from immediately after the
여기서는, 시험액으로 잉크 (2)에 함유시키는 수용성 유기 용제를 사용하여, 다음과 같은 측정 조건으로 시험지 (93)이 되는 보통지의 셀룰로오스 섬유 중으로의 침투를 개시하는 시간을 측정한다. 구체적인 측정 조건은 초음파 투과식 동적 액체 침투성 측정 장치 (90)에 PDA.C2(엠텍사 제조) 표준 모듈을 이용하여, 온도 25 ℃, 습도 60 %RH의 환경하에서 행한다. 보통지는 온도 25 ℃, 습도 60 %RH의 환경 상태에서 충분히 습도 조절되고, JIS P8140:1998에 규정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 것을 사용한다. 이 용지로서, 구체적으로는 예를 들면 미쯔비시 PPC 용지: 미쯔비시 제지 제조, Cobb30=21.6 g/m2(앞뒤의 평균치) 등이 있다. 본 발명자들이 조사한 결과, 시판되고 있는 보통지의 Cobb30치는 높은 것으로는 60 g/m2를 초과하는 것에서부터 15 g/m2 정도를 나타내는 것까지 폭 넓지만, 대략 20 내지 24 g/m2의 Cobb 크기를 나타내는 것이 많아 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩이 발생하기 쉽다는 것이 판명되었다. 수용성 유기 용제로서는, 2 중량% 농도의 수용액으로 하여 25 ℃로 조정한 것을 사용한다. 여기서, 2 중량%로 하는 이유는 각 수용성 유기 용제가 나타내는, 다른 점도의 영향을 제거할 목적으로 물 희석을 행하는 것이며, 대략 점도는 1.8 cP 정도가 된다. 이러한 측정 조건으로 측정함으로써, 측정 결과로부터 수용성 유기 용제의 보통지에 대한 침투성의 특성을 알 수 있다. Here, using the water-soluble organic solvent contained in the
잉크 (2)에서는, 상술한 측정 조건에 의해 측정한 결과, 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하의 범위 내인 수용성 유기 용제를 사용한다. 이러한 수용성 유기 용제로서는, 예를 들면 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 있다. In the
식 중, R1 및 R2는 각각 지방족 포화 탄화수소기를 나타내고, 3≤R1+R2≤4이며, R1, R2≥1이다.In the formula, R 1 and R 2 each represent an aliphatic saturated hydrocarbon group, 3 ≦ R 1 + R 2 ≦ 4, and R 1 , R 2 ≧ 1 .
구체적으로, 수용성 유기 용제로서는 하기 표 1에 나타내는 화합물이 있다. 또한, 수용성 유기 용제로서는 표 1에 나타낸 것으로 한정되지 않으며, 상기 측정 조건에 있어서, JIS P8140:1998에 규정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 보통지에 대한 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하의 범위에 들어가는 것이 바람직하다.Specifically, as a water-soluble organic solvent, there is a compound shown in Table 1 below. In addition, it is not limited to what is shown in Table 1 as a water-soluble organic solvent, The peak appearance time for the plain paper whose Cobb 30 value prescribed | regulated to JIS P8140: 1998 is 22 +/- 2 g / m <2> in the said measurement conditions is 0.1 second or more and 0.5. It is desirable to fall within the range of seconds or less.
여기서, 보통지에 인쇄했을 때 보이는 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩은 잉크 (2)가 사이징제를 피하면서 셀룰로오스 섬유를 따라서만 확산 침투하는 것에 기인하는 것이다. 잉크 (2)에서는, 이 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩이 생기는 것을 방지하기 위해, 사이징제 표면에 대하여 과도하게 습윤되어 침투하도록 하면, 기록지 (P)에의 깊이 방향으로의 번짐이 지나치게 커져 인화 농도가 저하되고, 화상 비침이 발생한다.Here, boundary bleeding or mixed solid stains seen when printed on plain paper are caused by the
따라서, 잉크 (2)에서는, 표 1에 나타낸 바와 같은 JIS P8140:1998에 규정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 보통지에 대한 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하인 유기 수용성 용매를 함유함으로써, 보통지에 첨가되고, 내수성을 부여하는 사이징제의 표면에도 충분히 습윤되며, 셀룰로오스 섬유 중에도 모두 균일하게 침투하게 된다. 이에 따라, 상기 잉크 (2)에서는 사이징제를 피하면서 셀룰로오스 섬유를 따라서만 확산 침투하지 않고, 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 비침을 방지할 수 있다. 또한, 잉크 (2)에서는 보통지에 대하여 균일하게 침투하기 때문에, 높은 인화 농도를 얻을 수 있다.Therefore, the
침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초보다 빠른 수용성 유기 용제에서는, 잉크 (2)의 보통지에 대한 침투가 지나치게 높아져 비침이 발생하기 쉬워진다. 피크 출현 시간이 0.1 초보다 빠른 수용성 유기 용제로서는, 예를 들면 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올이 0.036 초이고, 2-에틸-1,3-헥산디올이 0.036 초이며, 이소프로필알코올이 0.03 초이다. In the water-soluble organic solvent in which the peak appearance time of the permeation characteristic curve is faster than 0.1 second, the penetration of the
한편, 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.5 초보다 느린 경우에는, 잉크 (2)의 보통지에의 침투가 불량해져 번지게 된다. 피크 출현 시간이 0.5 초보다 느린 수용성 유기 용제로서는, 예를 들면 2-메틸-2,4-펜탄디올이 0.54 초이고, 1,3-부탄디올이 0.56 초이고, 에틸렌글리콜이 0.59 초이고, 글리세린이 0.69 초이고, 2-피롤리돈이 0.62 초이다. On the other hand, when the peak appearance time of the penetration characteristic curve is slower than 0.5 second, the penetration of the
또한, 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.5 초보다 느린 수용성 유기 용제로서는, 일본 특허 제2894568호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 보통지에의 잉크 침투를 높여 인자 품위를 개선하기 위해 탄소수 7의 알킬렌글리콜, 예를 들면 1,7-헵탄디올이나 3,3-디메틸-1,5-펜탄디올이 있다. 1,7-헵탄디올은 피크 출현 시간이 0.53 초이고, 3,3-디메틸-1,5-펜탄디올은 0.52 초이다. 이러한 수용성 유기 용제도 피크 출현 시간이 0.5 초보다 느리기 때문에, 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 인화 농도, 화상 비침 등의 모든 문제를 충분히 만족하도록 개선하는 것은 불가능하다. 따라서, 잉크 (2)는 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하인 수용성 유기 용제를 함유함으로써, 인화 농도가 높고, 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 비침을 방지할 수 있다. Moreover, as a water-soluble organic solvent whose peak appearance time of a penetration characteristic curve is slower than 0.5 second, it is a C7 alkylene glycol in order to improve ink quality by improving ink penetration into a plain paper as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2894568. For example 1,7-heptanediol or 3,3-dimethyl-1,5-pentanediol. 1,7-heptanediol has a peak appearance time of 0.53 seconds and 3,3-dimethyl-1,5-pentanediol has a 0.52 second. Since such a water-soluble organic solvent also has a peak appearance time slower than 0.5 seconds, it is impossible to improve the system to sufficiently satisfy all problems such as border bleeding, mixed color solid staining, print density, and image reflecting. Therefore, the
잉크 (2) 중의 수용성 유기 용제의 함유량은 0.1 내지 10 질량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 7 질량%이다. 함유량이 0.1 질량%보다 적은 경우에는, 첨가 효과가 얻어지지 않게 된다. 한편, 함유량이 10 질량%보다 많은 경우에는, 점도 상승이나 미용해분이 발생하여 간헐 토출성 등에 영향을 주는 경우가 있다. Content of the water-soluble organic solvent in the ink (2) is 0.1-10 mass%, More preferably, it is 0.5-7 mass%. When content is less than 0.1 mass%, an addition effect will not be acquired. On the other hand, when content is more than 10 mass%, a viscosity increase or undissolved powder may generate | occur | produce, and it may affect intermittent discharge property.
또한, 수용성 유기 용제의 함유량은 잉크 (2)의 0 초 동적 표면 장력을 35 mN/m 이상 40 mN/m 이하의 범위로 하는 함유량으로 하는 것이 가장 바람직하다. 잉크 (2)에서는 0 초 동적 표면 장력을 35 mN/m 이상 40 mN/m 이하의 범위로 함으로써, 기록지 (P)에 대한 침투가 더욱 양호해지고, 인화 농도가 높으며, 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 비침을 보다 방지할 수 있다. 구체적으로는, 병용하는 다른 용매 등과의 조합에 의해 결정되며, 예를 들면 2-에틸-2-프로필-1,3-프로판디올 및 2-프로필-1,4-부탄디올은 0.1 내지 1 %, 2-메틸-2-부틸-1,3-프로판디올은 1 내지 3 %, 2-메틸-2-프로필-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올 및 2-메틸-2-에틸-1,3-프로판디올은 2 내지 10 %이다. Moreover, it is most preferable to make content of the water-soluble organic solvent into content which makes the 0 second dynamic surface tension of the
여기서, 0 초 동적 표면 장력에 대하여 설명한다. 하기 수학식 1로 표시되는 계면활성제를 함유하는 액체의 동적 표면 장력-시간 변화의 완화 함수식에 대해서는, 예를 들면 문헌 [Hua X. Y, Rosen M. J: J. ColloidInterface Sci. 124, 652(1988)]이나, 문헌 [다무라 다까미쯔: 표면 Vol.38 No.10 22 내지 44(2000)]에 기재되어 있다. Here, the 0 second dynamic surface tension will be described. For the relaxation function of the dynamic surface tension-time change of the liquid containing the surfactant represented by the following formula (1), see, for example, Hua X. Y, Rosen M. J: J. Colloid Interface Sci. 124, 652 (1988)] and Tamak Takamitsu: Surface Vol. 38 No. 10 22 to 44 (2000).
(식 중, γm은 30 초간의 표면 장력 변화가 1 mN/m 이하가 되었을 때의 표면 장력이고, γ0은 용매의 표면 장력이고, t*는 γt가 γo과 γm의 중간이 되었을 때의 시간이고, n은 상수이다.)(Wherein γ m is the surface tension when the surface tension change for 30 seconds is 1 mN / m or less, γ 0 is the surface tension of the solvent, and t * is γ t and γ o and is the time when γ m is in the middle, and n is a constant.)
식 중, γ30은 30 초간의 표면 장력 변화가 1 mN/m 이하가 되었을 때의 표면 장력이고, γ0은 용매의 표면 장력이고, t*는 γt가 γo과 γm의 중간이 되었을 때의 시간이고, n은 상수이다.In the formula, γ 30 is the surface tension when the surface tension change for 30 seconds is 1 mN / m or less, γ 0 is the surface tension of the solvent, t * is γ t and γ o and It is time when it becomes the middle of (gamma) m , and n is a constant.
이 로젠(Rosen)에 의해 제창된 상기 수학식 1에 나타낸 계면활성제를 함유하는 액체의 동적 표면 장력-시간 변화의 완화 함수식을 t=0이라고 전개했을 경우에 대하여 하기 수학식 2에 나타낸다. The relaxation function formula of the dynamic surface tension-time change of the liquid containing the surfactant shown by the
상기 수학식 2에 나타낸 바와 같이, 0 초 동적 표면 장력은 잉크 (2)로부터 색소나, 후술하는 방부제, 방미제, 분산제, 침투제, 계면활성제 등과 같은 계면활성능을 갖는 성분을 제외한, 물 및 유기 용제를 포함하는 용매의 정적 표면 장력을 측정함으로써 구할 수 있다. 또한, 잉크 (2)의 용매의 동적 표면 장력을, 예를 들면 최대 기포 압력법에 의해 기포가 발생하는 속도, 이른바 기포 속도를 변화시켜 연속 측정한 경우, 구체적으로는 기포 속도를 20 기포/초 내지 0.1 기포/초의 범위로 하여 연속 측정한 경우, 동적 표면 장력 곡선은 거의 횡일직선이 되며, 기포 속도가 저하되어도 동적 표면 장력 곡선이 크게 떨어지는 경우가 없다.As shown in
여기서, 잉크 (2)의 0 초 동적 표면 장력이 35 mN/m 미만인 경우에는, 기록지 (P)에 착탄한 잉크 (2)가 기록지 (P)의 깊이 방향, 즉 기록지 (P)의 두께 방향으로 지나치게 스며들어 인화 농도가 저하되거나, 기록지 (P)의 뒷면측에까지 잉크 (2)가 스며나올 우려가 있다. 한편, 잉크 (2)의 0 초 동적 표면 장력이 40 mN/m을 초과한 경우에는, 기록지 (P)의 두께 방향으로의 스며듦이 느려 페더링 등이 발생할 우려가 있다. 특히, 0 초 동적 표면 장력이 45 mN/m 이상인 경우에는, 페더링이나 비침이 현저해진다.Here, when the zero second dynamic surface tension of the
또한, 잉크 (2)에는 색소, 용매, 수용성 유기 용제 이외에, 추가로 계면활성제로서 하기 화학식 2로 표시되는 2-에틸-2-부틸-1,3-프로판디올의 에틸렌옥시드 부가체(이하, 「EBPD-EO」라고 함)를 함유시켜 정적 표면 장력을 34 mN/m 이상 39 mN/m 이하로 함으로써, 한층 더 고품위의 인화를 행할 수 있다. In addition to the dye, the solvent, and the water-soluble organic solvent, the
식 중, m 및 n은 각각 0 내지 10의 정수이고, 1≤m+n≤10을 만족한다.In formula, m and n are integers of 0-10, respectively, and satisfy | fill 1 <= m + n <= 10.
EBPD-EO의 첨가량은 잉크 (2)의 전체 질량에 대하여 각각 0.05 질량% 내지 5 질량%의 범위, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 내지 2 질량%의 범위이다. 여기서 첨가량이 0.05 질량% 미만에서는 첨가 효과를 얻지 못하게 된다. 한편, 5 질량%를 초과하는 경우에는, 잉크 (2)의 점도를 지나치게 높이는 경우가 있고, 반대로 토출 안정성이 손상되어 기록지 (P)로의 침투성을 느리게 하는 경우가 있다. The amount of EBPD-EO added is in the range of 0.05% by mass to 5% by mass, more preferably in the range of 0.1% by mass to 2% by mass relative to the total mass of the ink (2). If the addition amount is less than 0.05% by mass, the addition effect is not obtained. On the other hand, when it exceeds 5 mass%, the viscosity of the
또한, 잉크 (2)에서는 정적 표면 장력이 34 mN/m 미만인 경우, 기록지 (P)에 착탄하면 기록지 (P)의 깊이 방향, 즉 기록지 (P)의 두께 방향으로 지나치게 스며들어 인화 농도가 저하되거나, 기록지 (P)의 뒷면측에까지 잉크 (2)가 스며나올 우려가 있다. 정적 표면 장력이 45 mN/m보다 초과한 경우에는, 기록지 (P)의 두께 방향으로의 스며듦이 느려 페더링 등이 발생할 우려가 있다. 표면 장력의 측정 방법은 빌헬미(플레이트)법에 따른다.Also, in the
또한, 잉크 (2)에는, 상술한 수용성 유기 용제나 계면활성제 등의 작용 효과를 저해하지 않는 범위에서, 종래 공지된 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 구체적으로, 종래 공지된 계면활성제로서는, 예를 들면 다환 페놀에톡실레이트 등의 특수 페놀형 비이온 계면활성제나, 글리세라이트의 에틸렌옥시드 부가물, 폴리에틸렌글리콜올레이트, 폴리옥시알킬렌탈로에이트, 소르비탄 라우릴에스테르, 소르비탄 올레일에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 올레일에스테르 등의 에스테르형 비이온 계면활성제나, 야자유 지방산 디에탄올아미드, 폴리옥시에틸렌 야자유 지방산 모노에탄올아미드 등의 아미드형 비이온 계면활성제나, 아세틸렌글리콜 및 그의 에틸렌 옥시드 부가물이나, 알코올술페이트나트륨염, 고급 알코올술페이트나트륨염, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르 황산에스테르암모늄염, 알킬벤젠술폰산나트륨염 등의 음이온 계면활성제나, 모노 장쇄 알킬 양이온, 장쇄 디알킬 양이온, 알킬아민옥시드 등의 양이온 계면활성제나, 라우릴아미도프로필아세트산 베타인, 라우릴아미노아세트산 베타인 등의 양쪽성 계면활성제 등을 들 수 있으며, 이들 종래 공지된 계면활성제를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. In addition, a conventionally well-known surfactant can also be added to the
또한, 잉크 (2)에는, 예를 들면 점도 조정제, pH 조정제, 방부제, 방청제, 방미제 등을 첨가시킬 수도 있다. 구체적으로 점도 조정제, pH 조정제 등으로서는, 예를 들면 젤라틴, 카제인 등의 단백질, 아라비아 고무 등의 천연 고무, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체, 리그닌술폰산염, 셀락 등의 천연 고분자, 폴리아크릴산염, 스티렌-아크릴산 공중합염, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 방부제, 방청제, 방미제 등으로서는, 예를 들면 벤조산, 디클로로펜, 헥사클로로펜, 소르브산, p-히드록시벤조산에스테르, 에틸렌디아민 사아세트산(EDTA) 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, the
이상과 같은 구성의 잉크 (2)를 제조할 때에는, 상술한 색소와, 용매와, JIS P8140:1998에 규정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 보통지에 대한 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하인 수용성 유기 용제와, 경우에 따라서는 추가로 계면활성 제로서 상술한 화학식 2로 표시되는 EBPD-EO를 소정의 배합비로 혼합하고, 상온 또는 40 ℃ 내지 80 ℃로 가열하면서 스크류 등으로 교반, 분산시킴으로써 제조할 수 있다. When manufacturing the
이상과 같은 잉크 (2)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 옐로우 잉크가 잉크 탱크 (5y)에 수용되고, 마젠타 잉크가 잉크 탱크 (5m)에 수용되고, 시안 잉크가 잉크 탱크 (5c)에 수용되고, 블랙 잉크가 잉크 탱크 (5k)에 수용된다. 2 and 3, yellow ink is contained in the ink tank 5y, magenta ink is contained in the
이어서, 상술한 프린터 장치 (1)을 구성하는 장치 본체 (2)에 대하여 착탈이 가능한 헤드 카트리지 (3)과, 이 헤드 카트리지 (3)에 대하여 착탈이 가능한 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k)를 도면을 참조하여 더 설명한다. Next, the
기록지 (P)에 인쇄를 행하는 헤드 카트리지 (3)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 장치 본체 (4)의 상면측에서, 즉 도 1 중 화살표 A 방향으로 장착되고, 기록지 (P)에 대하여 잉크 (2)를 토출하여 인쇄를 행한다. As shown in FIG. 1, the
헤드 카트리지 (3)은 상기 잉크 (2)를, 예를 들면 전기 열 변환식 또는 전기 기계 변환식 등을 이용한 압력 발생 수단이 발생한 압력에 의해 미세하게 입자화하여 토출하고, 기록지 (P)의 주면에 액적 상태로 한 잉크 (2)를 분무한다. 구체적으로, 헤드 카트리지 (3)은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 카트리지 본체 (21)을 갖고, 이 카트리지 본체 (21)에 잉크 (2)가 충전된 용기인 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k)가 장착된다. 또한, 이하에서는 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k)를 단순히 잉크 탱크 (5)라고도 한다. The
헤드 카트리지 (3)에 착탈이 가능한 잉크 탱크 (5)는 강도나 내잉크성을 갖 는 폴리프로필렌 등의 수지 재료 등을 사출 성형함으로써 성형되는 탱크 본체 (11)을 갖는다. 이 탱크 본체 (11)은 길이 방향을 사용하는 기록지 (P)의 폭 방향의 치수와 대략 동일한 치수를 이루는 대략 직사각형으로 형성되어 있다. The
구체적으로, 잉크 탱크 (5)를 구성하는 탱크 본체 (11)에는, 잉크 (2)를 수용하는 잉크 수용부 (12)와, 잉크 수용부 (12)로부터 헤드 카트리지 (3)의 카트리지 본체 (21)에 잉크 (2)를 송출하는 잉크 공급부 (13)이 설치되어 있다.Specifically, the tank
잉크 수용부 (12)에는, 상면 중앙부에 외부 공기를 취입할 때 구멍이 되는 외부 연통 구멍 (14)가 설치되어 있다. 잉크 수용부 (12)는 외부 연통 구멍 (14)로부터 내부를 향해 연장 설치된 공기 도입관 (15)를 통해 내부에 공기를 취입할 수 있다. 잉크 탱크 본체 (11)에서는, 잉크 수용부 (12) 내의 잉크 (2)가 잉크 공급부 (13)으로부터 카트리지 본체 (21)로 송출될 때, 이 잉크 수용부 (12) 내의 잉크 (2)가 감소한 분에 상당하는 공기가 외부 연통 구멍 (14)로부터 공기 도입관 (15)를 통해 잉크 수용부 (12) 내로 취입된다.The
공기 도입관 (15)의 중도부에는, 잉크 수용부 (12)로부터 역류한 잉크 (2)가 갑자기 외부 연통 구멍 (14)로부터 외부로 유출되지 않도록, 잉크 (2)를 일시적으로 저장시키는 액체 저장부인 잉크 저장부 (16)이 설치되어 있다. 이에 따라, 잉크 탱크 (5)에서는 잉크 수용부 (12)로부터 공기 도입관 (15)를 통해 역류한 잉크 (2)를 잉크 저장부 (16)이 일시적으로 저장함으로써, 외부 연통 구멍 (14)로부터 외부에 잉크 (2)가 누출되지 않고, 다시 잉크 (2)를 잉크 수용부 (12)측으로 되돌릴 수 있다.In the middle portion of the
잉크 공급부 (13)은 잉크 수용부 (12)의 하측 대략 중앙부에 설치되어 있다. 이 잉크 공급부 (13)은 잉크 수용부 (12)와 연통한 대략 돌출 형상의 노즐이며, 이 노즐의 선단이 후술하는 헤드 카트리지 (3)의 접속부 (27)에 감합됨으로써, 잉크 탱크 (5)의 탱크 본체 (11)과 헤드 카트리지 (3)의 카트리지 본체 (21)을 접속한다. The
잉크 공급부 (13)에는, 잉크 탱크 (5)의 저면측에 잉크 (2)를 카트리지 본체 (21)측에 공급하는 공급구가 설치되어 있다. 잉크 탱크 (5)의 저면에는 공급구를 개방, 폐색하는 밸브 기구가 설치되어 있다. 공급구는, 잉크 탱크 (5)가 카트리지 본체 (21)에 장착되기 전의 단계에 있어서 밸브가 공급구를 폐색하여, 잉크 탱크 (5)로부터 잉크 (2)가 누출되는 것이 방지되고 있다. 또한, 잉크 탱크 (5)가 카트리지 본체 (21)에 장착되면, 밸브가 공급구로부터 떨어져 공급구를 개방하고, 헤드 카트리지 (3)측에 잉크 (2)를 공급할 수 있는 상태가 된다. The
또한, 상기 잉크 탱크 본체 (11)에는, 후술하는 카트리지 본체 (21)의 장착부 (22)에 고정하기 위한 고정 수단인 래치 돌출부 (17) 및 접합 단부 (18)을 갖는다. 래치 돌출부 (17)은 잉크 탱크 (5)의 긴 변 방향의 다른 말단측의 측면부로부터 돌출 형성된 돌기부이며, 후술하는 장착부 (22)의 래치 레버 (25)에 접합된다. 접합 단부 (18)은 잉크 탱크 (5)의 긴 변 방향의 한 말단측에 형성된 단차부이며, 후술하는 장착부 (22)의 측면에 형성된 피접합부 (26)에 접합된다. 이 래치 돌출부 (17) 및 접합 단부 (18)에 의해, 잉크 탱크 (5)는 카트리지 본체 (21)에 고정되어 장착된다. In addition, the ink tank
이상과 같은 구성의 잉크 탱크 (5)는, 상기 구성 외에, 예를 들면 잉크 수용부 (12) 내의 잉크 (2)의 잔량을 검출하기 위한 잔량 검출부나, 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k)를 식별하기 위한 식별부 등을 구비하고 있다.The
이어서, 이상과 같이 구성된 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 잉크 (2)를 수납한 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k)가 장착되는 헤드 카트리지 (3)에 대하여 설명한다.Next, the
헤드 카트리지 (3)은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 잉크 탱크 (5)와 카트리지 본체 (21)에 의해 구성되며, 카트리지 본체 (21)에는 잉크 탱크 (5)가 장착되는 장착부 (22y, 22m, 22c, 22k)(이하, 전체를 나타낼 때에는 간단히 장착부 (22)라고도 함)와, 잉크 (2)를 토출하는 잉크 토출 헤드 (23)과, 잉크 토출 헤드 (23)을 보호하는 헤드 캡 (24)를 갖고 있다. As shown in Figs. 2 and 3, the
잉크 탱크 (5)가 장착되는 장착부 (22)는 대략 오목 형상으로 형성되며, 4개의 잉크 탱크 (5)가 기록지 (P)의 폭 방향과 대략 직교 방향, 즉 기록지 (P)의 주행 방향에 나란히 늘어서 수납된다. 장착부 (22)의 저면은, 도 2에 나타낸 바와 같이 각 색의 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k)를 구획하기 위한 격벽 (22a)가 각 색의 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k) 사이에 설치되어 있다.The mounting
장착부 (22)에는 잉크 탱크 (5)가 장착되었을 때, 잉크 탱크 (5)의 래치 돌출부 (17)과 대향하는 측면에는 래치 레버 (25)가 설치되고, 이 래치 레버 (25)에 형성된 래치 구멍 (25a)에 래치 돌출부 (17)이 걸린다. 또한, 장착부 (22)에는 잉크 탱크 (5)의 접합 단부 (18)과 대향하는 측면에는 피접합부 (26)이 설치되어 있고, 이 피접합부 (26)이 접합 단부 (18)과 접합된다. 장착부 (22)는 잉크 탱크 (5)의 래치 돌출부 (17)과 래치 레버 (25)의 래치 구멍 (25a)가 걸리며, 접합 단부 (18)과 피접합부 (26)이 접합됨으로써 잉크 탱크 (2)가 고정되어 장착된다. When the
각 장착부 (22y, 22m, 22c, 22k)의 길이 방향 대략 중앙에는, 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k)가 장착부 (22y, 22m, 22c, 22k)에 장착되었을 때, 잉크 탱크 (5y, 5m, 5c, 5k)의 잉크 공급부 (13)이 접속되는 접속부 (27)이 설치되어 있다. 이 접속부 (27)은 장착부 (22)에 장착된 잉크 탱크 (5)의 잉크 공급부 (13)으로부터 카트리지 본체 (21)의 저면에 설치된 잉크 (2)를 토출하는 잉크 토출 헤드 (23)에 잉크 (2)를 공급하는 잉크 공급로가 된다.When the
접속부 (27)은, 도 6에 나타낸 바와 같이 잉크 탱크 (5)로부터 공급되는 잉크 (2)를 저장하는 잉크 저장부 (31)과, 접속부 (27)에 연결되는 잉크 공급부 (13)을 밀봉하는 밀봉 부재 (32)와, 잉크 (2) 내의 불순물을 제거하는 필터 (33)과, 잉크 토출 헤드 (23)측으로의 공급로를 개폐하는 밸브 기구 (34)를 갖고 있다. The
잉크 저장부 (31)은 잉크 공급부 (13)과 접속되어 잉크 탱크 (5)로부터 공급되는 잉크 (2)를 저장하는 공간부이다. 밀봉 부재 (32)는 잉크 저장부 (31)의 상단에 설치된 부재이며, 잉크 탱크 (5)의 잉크 공급부 (13)이 접속부 (27)의 잉크 저장부 (31)에 접속될 때, 잉크 (2)가 외부로 누설되지 않도록 잉크 저장부 (31)과 잉크 공급부 (13) 사이를 밀폐한다. 필터 (33)은 잉크 탱크 (5)의 착탈시 등에 잉크 (2)에 혼입된 쓰레기나 먼지 등의 오물을 제거하는 것이며, 잉크 저장부 (31)보다 하류에 설치되어 있다.The
밸브 기구 (34)는 후술하는 잉크 토출 헤드 (23)의 노즐 (42a)로부터 잉크 (2)가 토출되었을 때, 잉크 토출 헤드 (23)측에 발생하는 부압에 의해 도시하지 않은 밸브가 개방되어 잉크 탱크 (5)의 잉크 수용부 (12)로부터 잉크 토출 헤드 (23)으로 잉크 (2)를 공급한다. 또한, 밸브 기구 (34)는 잉크 탱크 (5)의 잉크 수용부 (12)로부터 잉크 토출 헤드 (23)으로 잉크 (2)가 공급되어, 잉크 토출 헤드 (23)측의 압력이 정상 상태로 돌아가면, 밸브를 폐색하여 잉크 탱크 본체 (11)의 잉크 수용부 (12)로부터 잉크 토출 헤드 (23)에의 잉크 (2)의 공급을 정지시킨다.When the
이상과 같은 구성으로 이루어지는 접속부 (27)은 후술하는 잉크 토출 헤드 (23)의 노즐 (42a)로부터 잉크 (2)를 토출할 때마다, 밸브 기구 (34)에 의한 잉크 (2)의 공급 동작을 반복한다. 한편, 잉크 탱크 (5)에서는, 상술한 밸브 기구 (34)에 의한 잉크 (2)의 공급 동작에 연동하여, 잉크 수용부 (12) 내의 잉크 (2)가 밸브 기구 (34)측에 공급되면, 잉크 수용부 (12) 내의 잉크 (2)가 감소됨과 동시에, 감소된 잉크 (2)에 상당하는 공기가 외부 연통 구멍 (14)로부터 공기 도입관 (15)를 통해 잉크 수용부 (12) 내에 도입된다. 이에 따라, 잉크 수용부 (12) 내의 압력을 평형 상태로 유지하면서, 잉크 토출 헤드 (23)측에 잉크 (2)를 적절하게 공급할 수 있다.The
잉크 토출 헤드 (23)은, 도 6에 나타낸 바와 같이 카트리지 본체 (21)의 저면을 따라 배치되어 있고, 접속부 (27)로부터 공급되는 잉크 액적 (i)를 토출하는 잉크 토출구인 후술하는 노즐 (42a)가 각 색마다 기록지 (P)의 폭 방향, 즉 도 6 중 화살표 W 방향으로 대략 라인상을 이루도록 되어 있다. The
헤드 캡 (24)는, 도 2에 나타낸 바와 같이 잉크 토출 헤드 (23)을 보호하기 위해 설치된 커버이며, 인쇄 동작시에는 잉크 토출 헤드 (23)으로부터 물러난다. 헤드 캡 (24)는, 도 2 중 화살표 W 방향의 양단에 개폐 방향으로 설치된 한쌍의 접합 돌출부 (24a)와, 길이 방향에 설치되어 잉크 토출 헤드 (23)의 토출면 (23a)에 부착된 여분의 잉크 (2)를 흡수하는 클리닝 롤러 (24b)를 갖고 있다. 헤드 캡 (24)는 접합 돌출부 (24a)가 잉크 토출 헤드 (23)의 토출면 (23a)에 도 2 중 화살표 W 방향과는 대략 직교 방향에 걸쳐 설치된 한쌍의 접합 홈 (23b)에 접합되고, 이 한쌍의 접합 홈 (23b)를 따라 잉크 탱크 (5)의 짧은 쪽 방향, 즉 도 2 중 화살표 W 방향과는 대략 직교 방향으로 개폐하도록 되어 있다. 또한, 헤드 캡 (24)에 있어서는, 개폐 동작시에 클리닝 롤러 (24b)가 잉크 토출 헤드 (23)의 토출면 (23a)에 접촉하면서 회전함으로써 여분의 잉크 (2)를 흡수하고, 잉크 토출 헤드 (23)의 토출면 (23a)를 클리닝한다. 이 클리닝 롤러 (24b)에는, 예를 들면 흡습성이 높은 부재, 구체적으로는 스폰지, 부직포, 직포 등이 사용된다. 또한, 헤드 캡 (24)는, 인쇄 동작을 행하지 않을 때에는 잉크 토출 헤드 (23) 내의 잉크 (2)가 건조되지 않도록 토출면 (23a)를 폐색한다. The
잉크 토출 헤드 (23)은, 도 7에 나타낸 바와 같이 베이스가 되는 회로 기판 (41)과, 복수의 노즐 (42a)가 형성된 노즐 시트 (42)와, 회로 기판 (41)과 노즐 시트 (42) 사이를 노즐 (42a)별로 구획하는 필름 (43)과, 공급된 잉크 (2)를 가압하는 잉크액실 (44)와, 잉크액실 (44)에 공급된 잉크 (2)를 가열하는 압력 발생 소자가 되는 발열 저항체 (45)와, 잉크액실 (44)에 잉크 (2)를 공급하는 잉크 유로 (46)을 갖고 있다. As shown in FIG. 7, the
회로 기판 (41)은, 실리콘 등을 포함하는 반도체 웨이퍼 상에 로직 IC(Integrated Circuit)나 드라이버 트랜지스터 등을 포함하는 제어 회로를 구성함과 동시에, 잉크액실 (44)의 상면부를 형성하고 있다. The
노즐 시트 (42)는 두께가 10 ㎛ 내지 15 ㎛ 정도인 시트상 부재이며, 토출면 (23a)를 향해 직경이 축소되고, 토출면 (23a) 측의 구경이 20 ㎛ 정도인 토출구가 되는 노즐 (42a)가 형성됨과 동시에, 회로 기판 (41)과 필름 (43)을 끼워 대향 배치됨으로써 잉크액실 (44)의 하면부를 형성하고 있다. The
필름 (43)은, 예를 들면 노광 경화형 드라이 필름 레지스트를 포함하고, 상기 접속부 (27)과 연통되는 부분을 제외하고 각 노즐 (42a)의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있다. 또한, 이 필름 (43)은 회로 기판 (41)과 노즐 시트 (42) 사이에 개재됨으로써, 잉크액실 (44)의 측면부를 형성하고 있다. The
잉크액실 (44)는 상기 회로 기판 (41), 노즐 시트 (42) 및 필름 (43)에 의해 둘러싸임으로써, 노즐 (42a)별로 공급된 잉크 (2)를 가압하는 가압 공간을 형성하고 있다. The
발열 저항체 (45)는 잉크액실 (44)를 향하는 회로 기판 (41)에 배치됨과 동시에, 이 회로 기판 (41)에 설치된 제어 회로 등과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이 발열 저항체 (45)는 제어 회로 등에 의해 제어됨으로써 발열하여, 잉크액실 (44) 내의 잉크 (2)를 가열한다. The
잉크 유로 (46)은 접속부 (27)과 접속되어 있고, 접속부 (27)에 접속된 잉크 탱크 (5)로부터 잉크 (2)를 잉크액실 (44)에 공급하는 공급부이다. 즉, 잉크 유로 (46)과 접속부 (27)이 연통되어 있다. 이에 따라, 잉크 탱크 (5)로부터 공급되는 잉크 (2)가 잉크 유로 (46)으로 흘러들어 잉크액실 (44) 내에 충전된다. The
상술한 하나의 잉크 토출 헤드 (23)에는, 잉크액실 (44)마다 발열 저항체 (45)가 설치되고, 발열 저항체 (45)가 설치된 잉크액실 (44)를 각 색 잉크 탱크 (5)마다 100개 내지 5000개 정도 구비하고 있다. 또한, 잉크 토출 헤드 (23)에 있어서는, 프린터 장치 (1)의 후술하는 제어부로부터의 명령에 의해 각 잉크액실 (44)의 발열 저항체 (45) 각각을 적절하게 선택하여 발열시키고, 발열한 발열 저항체 (45)에 대응하는 잉크액실 (44) 내의 잉크 (2)를, 잉크액실 (44)에 대응하는 노즐 (42a)로부터 잉크 액적 (i)로서 토출시킨다. 잉크 토출 헤드 (23)이 잉크 액적 (i)를 기록지 (P)에 토출함으로써, 기록지 (P)에 잉크 액적 (i)가 착탄되어 화상이 형성된다.One
구체적으로, 상기 잉크 토출 헤드 (23)에서는, 회로 기판 (41)의 제어 회로가 발열 저항체 (45)를 구동 제어하고, 선택된 발열 저항체 (45)에 대하여, 예를 들면 1 내지 3 마이크로초 정도의 간헐 펄스 전류를 공급한다. 이에 따라, 잉크 토출 헤드 (23)에서는 발열 저항체 (45)가 급속하게 가열된다. 그렇게 하면, 잉크 토출 헤드 (23)에서는, 도 8a에 나타낸 바와 같이 발열 저항체 (45)와 접하는 잉크액실 (44) 내의 잉크 (2)에 기포 (b)가 발생한다. 또한, 잉크 토출 헤드 (23)에서는, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 상기 잉크액실 (44) 내에 있어서 기포 (b)가 팽창하면서 잉크 (2)를 가압하고, 밀려난 잉크 (2)가 잉크 액적 (i)가 되어 노즐 (42a)로부터 토출된다. 또한, 잉크 토출 헤드 (23)에 있어서는, 잉크 액적 (i)가 토출 된 후에는, 접속부 (27)을 통해 잉크 (2)가 잉크액실 (44)에 공급됨으로써, 다시 토출 전의 상태로 되돌아간다.Specifically, in the
이어서, 이상과 같이 구성된 헤드 카트리지 (3)이 장착되는 프린터 장치 (1)을 구성하는 장치 본체 (4)에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. Next, the apparatus
장치 본체 (4)는, 도 1 및 도 9에 나타낸 바와 같이 헤드 카트리지 (3)이 장착되는 헤드 카트리지 장착부 (51)과, 헤드 카트리지 (3)을 헤드 카트리지 장착부 (51)에 유지, 고정하기 위한 헤드 카트리지 유지 기구 (52)와, 헤드 캡을 개폐하는 헤드 캡 개폐 기구 (53)과, 기록지 (P)를 급배지하는 급배지 기구 (54)와, 급배지 기구 (54)에 기록지 (P)를 공급하는 급지구 (55)와, 급배지 기구 (54)로부터 기록지 (P)가 출력되는 배지구 (56)을 갖는다. As shown in Figs. 1 and 9, the apparatus
헤드 카트리지 장착부 (51)은 헤드 카트리지 (3)이 장착되는 오목부이며, 주행하는 기록지에 데이터대로 인쇄를 행하기 위해, 잉크 토출 헤드 (23)의 토출면 (23a)와 주행하는 기록지 (P)의 지면이 서로 대략 평행해지도록 헤드 카트리지 (3)이 장착된다. 또한, 헤드 카트리지 (3)은 잉크 토출 헤드 (23) 내의 잉크 막힘 등으로 교환할 필요가 생기는 경우 등이 있으며, 잉크 탱크 (5)와 같은 교환 빈도는 아니지만, 소모품이기 때문에 헤드 카트리지 장착부 (51)에 대하여 착탈이 가능하도록 헤드 카트리지 유지 기구 (52)에 의해 유지된다. The head
헤드 카트리지 유지 기구 (52)는 헤드 카트리지 장착부 (51)에 헤드 카트리지 (3)을 착탈이 가능하도록 유지하기 위한 기구이며, 헤드 카트리지 (3)에 설치된 고정부 (52a)를 장치 본체 (4)의 래치 구멍 (52b) 내에 설치된, 도시하지 않은 스 프링 등의 압박 부재에 검으로써 장치 본체 (4)에 설치된 기준면 (4a)에 압착하도록 하여 헤드 카트리지 (3)을 위치 결정하여 유지, 고정할 수 있도록 한다. The head
헤드 캡 개폐 기구 (53)은 헤드 카트리지 (3)의 헤드 캡 (24)를 개폐하는 구동부를 가지며, 인쇄를 행할 때 헤드 캡 (24)를 개방하여 잉크 토출 헤드 (23)이 기록지 (P)에 대하여 노출되도록 하고, 인쇄가 종료되었을 때 헤드 캡 (24)를 폐색하여 잉크 토출 헤드 (23)을 보호한다. The head cap opening /
급배지 기구 (54)는 기록지 (P)를 반송하는 구동부를 가지며, 급지구 (55)로부터 공급되는 기록지 (P)를 헤드 카트리지 (3)의 잉크 토출 헤드 (23)까지 반송하고, 노즐 (42a)로부터 토출된 잉크 액적 (i)가 착탄되어, 인쇄된 기록지 (P)를 배지구 (56)으로 반송하여 장치 외부로 배출한다. 구체적으로 급배지 기구 (54)는, 트레이 (55a)로부터 급지 롤러 (71)에 의해 기록지 (P)를 인출하고, 서로 반대 방향으로 회전하는 한쌍의 분리 롤러 (72a, 72b)에 의해 인출된 기록지 (P) 한장을 반전 롤러 (73)으로 반송하여 반송 방향을 반전시킨 후에 반송 벨트 (74)에 기록지 (P)를 반송하고, 반송 벨트 (74)에서 기록지 (P)를 잉크 토출 헤드 (23)과 대향하는 위치까지 반송한다. 급지구 (55)는 급배지 기구 (54)에 기록지 (P)를 공급하는 개구부이며, 트레이 (55a) 등에 복수장의 기록지 (P)를 적층해 둘 수 있다. 배지구 (56)은 잉크 액적 (i)가 착탄되어, 인쇄된 기록지 (P)를 배출하는 개구부이다. The
이상과 같은 구성을 포함하는 프린터 장치 (1)은 외부에 설치된 정보 처리 장치로부터 입력된 인쇄 데이터에 기초하여 인쇄를 제어하는 제어 회로(상세한 것은 도시하지 않음)에 의해 인쇄가 제어된다. 구체적으로, 프린터 장치 (1)은 제어 회로에 설치된 상술한 장치 본체 (4)의 헤드 캡 개폐 기구 (53), 급배지 기구 (54), 반송 벨트 (74)를 승강시키는 벨트 승강 기구의 구동, 잉크 토출 헤드 (23)에 공급하는 전류의 공급을 각각 제어하는 제어부에 의해 제어된다. 프린터 장치 (1)은 인쇄를 행할 때, 제어부에 의해 이하와 같이 작동하여 인쇄를 행한다. In the
우선, 사용자가 인쇄 동작을 프린터 장치 (1)에 실행시키기 위해, 장치 본체 (4)에 설치되어 있는 조작 버튼 (3a)를 조작하여 제어부에 인쇄 개시를 명령한다. 프린터 장치 (1)에서는 제어부에 인쇄 개시 명령이 내려지면, 제어부로부터의 제어 신호에 따라 헤드 캡 개폐 기구 (53), 급배지 기구 (54), 벨트 승강 기구 등이 구동하여, 도 10에 나타낸 바와 같이 인쇄가 가능한 상태가 된다. First, in order for a user to execute a printing operation to the
헤드 캡 개폐 기구 (53)은 구동부를 구동하고, 헤드 캡 (24)를 헤드 카트리지 (3)에 대하여 트레이 (55a)측으로 이동시킨다. 이에 따라, 프린터 장치 (1)에서는 잉크 토출 헤드 (23)의 노즐 (42a)가 외부로 노출된다.The head cap opening /
급배지 기구 (54)는 구동부를 구동하여 기록지 (P)를 주행시킨다. 구체적으로 급배지 기구 (54)는 트레이 (55a)로부터 급지 롤러 (71)에 의해 기록지 (P)를 인출하고, 서로 반대 방향으로 회전하는 한쌍의 분리 롤러 (72a, 72b)에 의해 인출된 기록지 (P)를 반전 롤러 (73)으로 반송하여 반송 방향을 반전시킨 후에 반송 벨트 (74)에 기록지 (P)를 반송하고, 반송 벨트 (74)에 반송된 기록지 (P)를 토출면 (23a)와 대향하는 위치에 반송한다. The
벨트 승강 기구는 반송 벨트 (74)를 잉크 토출 헤드 (23)의 토출면 (23a)와 대략 평행해지도록 반송 벨트 (74)를 상승시킨다. The belt elevating mechanism raises the
이어서, 프린터 장치 (1)에서는, 잉크 토출 헤드 (23)에 설치된 발열 저항체에 공급하는 전류가 제어부에 의해 외부의 정보 처리 장치로부터 입력된 인쇄 데이터에 기초하여 제어된다. 이에 따라, 프린터 장치 (1)에서는 정보 처리 장치로부터 입력된 인쇄 데이터에 기초하여 발열 저항체가 가열되고, 인쇄 위치에 반송된 기록지 (P)에 대하여 노즐 (42a)로부터 잉크 액적 (i)를 토출, 착탄시켜 잉크 도트로 이루어지는 화상이나 문자 등을 인쇄한다. Next, in the
또한, 프린터 장치 (1)에서는 잉크 액적 (i)가 노즐 (42a)로부터 토출되면, 잉크 액적 (i)를 토출한 양과 동량의 잉크 (2)가 잉크 탱크 (5)로부터 접속부 (27)를 통해 잉크액실 (44) 내에 보충된다. 잉크 토출 헤드 (23)에서는 잉크 액적 (i)를 토출할 때마다 잉크 (2)가 잉크 탱크 (5)로부터 잉크액실 (44) 내로 보충된다. In addition, in the
이어서, 프린터 장치 (1)에서는 제어부에 의해 급배지 기구 (54)의 반송 벨트 (74)가 구동되고, 인쇄가 종료된 기록지 (P)를 배지구 (56)으로부터 배출한다. Next, in the
이상과 같이 프린터 장치 (1)에서는, 잉크 (2)를 토출하는 노즐 (42a)가 색마다 기록지 (P)의 폭 방향으로 병설되어 있고, 인쇄할 때에는 기록지 (P)의 폭에 병설된 노즐 (42a)의 일렬마다 잉크 (2)를 토출하기 때문에, 시리얼형 프린터 장치와 같이 헤드를 기록지 (P)의 폭 방향으로 이동시키는 경우가 없다. 이에 따라, 프린터 장치 (1)에서는 각 열의 잉크 (2)의 토출 간격이 짧아지고, 기록지 (P) 한장당 인쇄 시간이 시리얼형 프린터 장치와 비교하여 짧아진다.As described above, in the
이러한 프린터 장치 (1)에는, 사용하는 잉크 (2) 중에 JIS P8140:1998에 규 정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 보통지에 대한 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하에 있는 유기 수용성 용매를 함유시킨다. 이에 따라, 프린터 장치 (1)에서는 잉크 (2)의 토출 주기를 매우 짧게 하여 차례로 잉크 (2)를 토출시켜도, 기록지 (P)에 착탄한 잉크 (2)가 기록지 (P)의 셀룰로오스 등의 섬유 및 첨가되어 있는 사이징제의 표면에 균일하게 침투하기 때문에, 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 비침을 방지할 수 있다. 또한, 상기 프린터 장치 (1)에서는 잉크 (2)가 기록지 (P)에 균일하게 침투하기 때문에, 높은 인화 농도가 얻어진다. In such a
또한, 프린터 장치 (1)에서는, 잉크 (2) 중에 상술한 유기 수용성 용매가 함유되어 있음으로써, 인화 농도가 높고, 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 비침을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 프린터 장치 (1)에서는 잉크 제트 기록 전용 용지라도 잉크 (2)가 균일하게 침투하여 인화 농도가 높으며, 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 비침을 방지할 수 있어 고품위의 화상을 형성할 수 있다. Moreover, in the
또한, 프린터 장치 (1)에서는, 상술한 유기 수용성 용매의 첨가량을 조정하여 잉크 (2)의 0 초 동적 표면 장력을 35 mN/m 이상 40 mN/m 이하의 범위로 하기 때문에 인화 농도가 높고, 보다 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 비침이 방지된 화상을 형성할 수 있다. In addition, in the
또한, 프린터 장치 (1)에서는, 잉크 (2)에 수용성 유기 용제 외에 계면활성제로서 EBPD-EO가 함유되고, 정적 표면 장력이 34 mN/m 이상 39 mN/m 이하로 되어 있기 때문에, 한층 더 고품위의 인화를 행할 수 있다. In addition, in the
이상은 본 발명을 프린터 장치에 적용한 예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이상의 예로 한정되는 것이 아니며, 액체를 토출하는 다른 액체 토출 장치에 널리 적용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 팩시밀리나 복사기, 일본 특허 공개 제2002-253200호 공보에 기재되어 있는 액체 중의 DNA칩용 토출 장치, 프린터 배선 기판의 배선 패턴을 형성하기 위한 도전성 입자를 포함하는 액체를 토출하는 액체 토출 장치 등에도 적용 가능하다. As mentioned above, although the example which applied this invention to the printer apparatus was demonstrated, this invention is not limited to the above example, It is possible to apply widely to the other liquid discharge apparatus which discharges a liquid. For example, a liquid ejecting apparatus for ejecting a liquid containing a DNA chip in a liquid described in a facsimile machine, a copier, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-253200, and a liquid containing conductive particles for forming a wiring pattern of a printer wiring board. It is also applicable to the back.
상술한 설명에서는 하나의 발열 저항체 (45)가 잉크 (2)를 가열하여 토출하는 잉크 토출 헤드 (23)을 예로 들어 설명했지만, 이러한 구조로 한정되는 것이 아니며, 복수의 압력 발생 소자를 구비하고, 각 압력 발생 소자에 다른 에너지 또는 다른 타이밍으로 에너지를 공급함으로써 토출 방향을 제어하는 것이 가능한 토출 수단을 구비하는 액체 토출 장치에도 적용 가능하다. In the above description, the one
또한, 상술한 예에서는 하나의 발열 저항체 (45)에 의해 잉크 (2)를 가열하면서 노즐 (42a)로부터 토출시키는 전기 열 변환 방식을 채용하고 있지만, 이러한 방식으로 한정되지 않고, 일본 특허 공개 (소)55-65559호 공보, 일본 특허 공개 (소)62-160243호 공보, 일본 특허 공개 (평)2-270561호 공보에 기재되어 있는, 피에조 소자와 같은 압전 소자 등의 전기 기계 변환 소자 등에 의해 잉크를 전기 기계적으로 노즐로부터 토출시키는 전기 기계 변환 방식을 채용한 것일 수도 있다.In addition, although the above-mentioned example employ | adopts the electrothermal conversion system which discharges from the nozzle 42a while heating the
또한, 상술한 예에서는 라인형의 프린터 장치 (1)을 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 잉크 헤드가 기록지 (P)의 주행 방향과 대략 직교하는 방향으로 이동하는 시리얼형 액체 토출 장치에도 적용 가능하다.In addition, in the above-mentioned example, although the line-
이어서, 본 발명을 적용한 잉크를 실제로 제조한 실시예 및 비교예에 대하여 설명한다.Next, the Example and comparative example which actually manufactured the ink which applied this invention is demonstrated.
<샘플 1><
샘플 1에서는 우선 옐로우계의 잉크를 제조하였다. 옐로우계의 잉크를 제조할 때에는, 색소가 되는 애시드 옐로우 142를 3 질량부, 용매로서 물 78 질량부, 그 밖의 용매로서 글리세린 10 질량부, 2-피롤리돈 8 질량부, P8140:1998에 규정되는 Cobb30치가 22±2 g/m2인 보통지에 대한 피크 출현 시간(이하, 간단히 「침투 특성 곡선의 피크 출현 시간」이라고 함)이 0.11 초인 수용성 유기 용제 2-에틸-2-프로필-1,3-프로판디올(표 1 중 a) 1 질량부를 혼합하고, 밀리포어사 제조의 포어 크기 0.22 ㎛의 멤브레인 필터(상품명: 밀렉스(Millex)-0.22)로 여과하여 옐로우계의 잉크를 제조하였다. In
이어서, 블랙계의 잉크를 제조하였다. 블랙계의 잉크를 제조할 때에는, 색소가 되는 푸드 블랙 2를 4 질량부, 용매로서 물 77 질량부, 그 밖의 용매로서 글리세린 10 질량부, 2-피롤리돈 8 질량부, 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.11 초인 2-에틸-2-프로필-1,3-프로판디올(표 1 중 a) 1 질량부를 혼합하고, 밀리포어사 제조의 포어 크기 0.22 ㎛의 멤브레인 필터(상품명: 밀렉스-0.22)로 여과하여 블랙계의 잉크를 제조하였다. Subsequently, black ink was prepared. When producing black ink, 4 parts by mass of food black 2 serving as a pigment, 77 parts by mass of water as a solvent, 10 parts by mass of glycerin as another solvent, 8 parts by mass of 2-pyrrolidone, and peaks of the permeation
<샘플 2><
샘플 2에서는 수용성 유기 용제에 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.13 초인 2-메틸-2-부틸-1,3-프로판디올(표 1 중 b)을 사용한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다. In
<샘플 3><
샘플 3에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.24 초인 2-메틸-2-프로필-1,3-프로판디올(표 1 중 c) 3 질량부로 하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다.In
<샘플 4><
샘플 4에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.40 초인 2,2-디에틸-1,3-프로판디올(표 1 중 d) 4 질량부로 하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다.In
<샘플 5><
샘플 5에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.50 초인 2-메틸-2-에틸-1,3-프로판디올(표 1 중 e) 4 질량부로 하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다. In
<샘플 6><
샘플 6에서는 추가로 계면활성제로서 화학식 2로 표시되는 2-에틸-2-부틸- 1,3-프로판디올의 에틸렌옥시드 부가체(이하, 「EBPD-EO」라고 함)(m+n=2) 0.5 질량부를 첨가하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다.In
<샘플 7><Sample 7>
샘플 7에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.24 초인 2-메틸-2-프로필-1,3-프로판디올(표 1 중 c) 3 질량부로 하고, 추가로 계면활성제로서 화학식 2로 표시되는 EBPD-EO(m+n=2) 0.5 질량부를 첨가하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다.In sample 7, the water-soluble organic solvent was 3 parts by mass of 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol (c in Table 1) having a peak appearance time of 0.24 sec. Yellow-based ink and black-based ink were prepared in the same manner as in
<샘플 8><Sample 8>
샘플 8에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.40 초인 2,2-디에틸-1,3-프로판디올(표 1 중 d) 4 질량부로 하고, 추가로 계면활성제로서 화학식 2로 표시되는 EBPD-EO(m+n=2) 0.5 질량부를 첨가하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다.In sample 8, the water-soluble organic solvent is 4 parts by mass of 2,2-diethyl-1,3-propanediol (d in Table 1) having a peak appearance time of 0.40 sec in the permeation characteristic curve, and is further represented by
<샘플 9><Sample 9>
샘플 9에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.44 초인 2-프로필-1,4-부탄디올 4 질량부로 하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다.In sample 9, yellow was the same as in
<샘플 10><Sample 10>
샘플 10에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.036 초인 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올 1 질량부로 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다.In Sample 10, a yellow ink and a black ink were prepared in the same manner as in
<샘플 11><
샘플 11에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.047 초인 2-에틸-1,3-헥산디올 3 질량부로 하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다.In
<샘플 12><
샘플 12에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.54 초인 2-메틸-2,4-펜탄디올 4 질량부로 하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다.In
<샘플 13><
샘플 13에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.53 초인 1,7-헵탄디올 4 질량부로 하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다. In the
<샘플 14><
샘플 14에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.52 초인 3,3-디메틸-1,5-펜탄디올 4 질량부로 하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다.In
<샘플 15><
샘플 15에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.53 초인 1,7-헵탄디올 4 질량부로 하고, 추가로 계면활성제로서 화학식 2로 표시되는 EBPD-EO(m+n=2) 0.5 질량부를 첨가하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부가 되도록 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계의 잉크 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다. In
<샘플 16><
샘플 16에서는 수용성 유기 용제를 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.53 초인 1,7-헵탄디올 4 질량부로 하고, 추가로 계면활성제로서 올핀 E1010(아세틸렌글리콜계 비이온 계면활성제, 닛신 가가꾸 고교 제조) 0.5 질량부를 첨가하고, 물을 감량하여 총합 100 질량부로 한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 옐로우계 및 블랙계의 잉크를 각각 제조하였다. In
각 샘플의 잉크에 대하여 인화 농도, 경계 번짐, 혼색 솔리드 얼룩, 화상의 비침 평가를 행하였다. 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The ink of each sample was evaluated for ignition density, border bleeding, mixed color solid staining, and non-simmering image. The evaluation results are shown in Table 2 below.
또한, 인화 농도는 다음과 같이 하여 평가하였다. 각 샘플의 블랙 잉크를 잉크 탱크에 충전하여 헤드 카트리지에 장착하고, 라인형의 잉크 제트 프린터 장치에서 기록지로서 보통지인 미쯔비시 제지사 제조의 복사 용지(상품명: 미쯔비시 PPC 용지)를 사용하고, 이 기록지에 흑색 솔리드 인쇄를 행하여, 얻어진 화상에 대하여 맥베스사 제조의 광학 농도계(TR924)에 의해 반사 인쇄 농도를 측정하였다.In addition, the flammability concentration was evaluated as follows. The black ink of each sample was filled in an ink tank, mounted on a head cartridge, and used as copy paper (trade name: Mitsubishi PPC Paper, manufactured by Mitsubishi Paper Co., Ltd.) as a recording paper in a line-type ink jet printer device. Black solid printing was performed, and the reflection printing density | concentration was measured with the optical density meter (TR924) by a Macbeth company with respect to the obtained image.
경계 번짐에 대해서는 다음과 같이 하여 평가하였다. 각 샘플의 옐로우 잉크, 블랙 잉크를 잉크 탱크에 각각 충전하여 헤드 카트리지에 장착한 라인형의 잉크 제트 프린터 장치에서 기록지로서 보통지인 미쯔비시 제지사 제조의 복사 용지(상품명: 미쯔비시 PPC 용지)를 사용하고, 이 기록지에 각 색을 인접시킨 솔리드 인쇄를 행하여, 인쇄한 화상에서의 각 색의 경계부의 번짐 정도를 육안에 의해 관찰하였다.The border bleeding was evaluated as follows. Copy paper (trade name: Mitsubishi PPC Paper, manufactured by Mitsubishi Paper Co., Ltd.), which is plain paper, is used as a recording paper in a line-type ink jet printer device in which yellow ink and black ink of each sample are respectively filled in an ink tank and attached to a head cartridge. Solid printing in which each color was adjacent to the recording paper was performed, and the degree of bleeding of the boundary of each color in the printed image was visually observed.
혼색 솔리드 얼룩에 대해서는 다음과 같이 하여 평가하였다. 각 샘플의 옐로우 잉크, 블랙 잉크를 잉크 탱크에 각각 충전하여 헤드 카트리지에 장착한 라인형의 잉크 제트 프린터 장치에서 기록지로서 보통지인 미쯔비시 제지사 제조의 복사 용지(상품명: 미쯔비시 PPC 용지)를 사용하고, 이 기록지에 각 색을 중첩시키도록 하여 80 % 농도의 솔리드 인쇄를 행하고, 인쇄한 화상에서의 색 농도의 균일성, 즉 색 불균일의 유무를 육안에 의해 관찰하였다. The mixed solid stains were evaluated as follows. Copy paper (trade name: Mitsubishi PPC Paper, manufactured by Mitsubishi Paper Co., Ltd.), which is plain paper, is used as a recording paper in a line-type ink jet printer device in which yellow ink and black ink of each sample are respectively filled in an ink tank and attached to a head cartridge. 80% density solid printing was performed by superimposing each color on this recording paper, and the uniformity of the color density in the printed image, that is, the presence or absence of color unevenness, was visually observed.
화상의 비침에 대해서는, 다음과 같이 하여 평가하였다. 상술한 경계 번짐의 평가에서 제조한 인쇄 화상을 인쇄면의 뒷면측에서 육안 관찰하여, 화상의 비침 정도나 잉크의 스며나옴을 평가하였다. The reflection of an image was evaluated as follows. The printed image produced by the above-mentioned evaluation of boundary bleeding was visually observed from the back side of the printing surface, and the degree of image reflection and the bleeding of ink were evaluated.
또한, 각 샘플의 잉크에 대하여, 교와 가이멘 가가꾸사 제조의 표면장력계(CBVP-Z)를 이용하여, 25 ℃에서의 0 초 동적 표면 장력 및 정적 표면 장력을 측정하였다. 모든 샘플에 있어서 0 초 동적 표면 장력의 값은 색소, 계면활성제를 제외한 용매의 측정치이다. 정적 표면 장력의 값은 블랙 및 옐로우 잉크 제조 후의 측정치이다.In addition, for the ink of each sample, 0 second dynamic surface tension and static surface tension at 25 ° C. were measured using a surface tension meter (CBVP-Z) manufactured by Kyowa Kaimen Chemical Corporation. For all samples, the value of zero second dynamic surface tension is a measure of solvent excluding pigments and surfactants. The value of the static surface tension is a measure after black and yellow ink production.
표 2에 있어서, 경계 번짐에서는 경계부에 각 색의 번짐이 전혀 없는 것을 ◎ 표시로 나타내고, 화질에는 문제가 없지만 경계부에 각 색의 번짐이 소량 있는 것을 ○ 표시로 나타내고, 경계부에 화질을 열화시키는 각 색의 번짐이 있는 것을 △ 표시로 나타내고, 경계부 전체에 각 색의 번짐이 있고 화질이 현저하게 열화되어 있는 것을 × 표시로 나타내었다.In Table 2, in boundary blurring, there is no bleeding of each color at the boundary part, and it indicates that there is no problem in image quality, but there is a small amount of bleeding of each color at the boundary part. The bleeding of the color is indicated by Δ, and the bleeding of each color and the deterioration in image quality are marked by the x mark on the entire boundary.
또한, 표 2에 있어서, 혼색 솔리드 얼룩에서는 솔리드 인쇄된 화상에 색 불균일이 전혀 없는 것을 ◎ 표시로 나타내고, 화질에는 문제가 없지만 화상에 약간의 색 불균일이 있는 것을 ○ 표시로 나타내고, 화질을 열화시키는 색 불균일이 있는 것을 △ 표시로 나타내고, 화상 전체에 색 불균일이 있고 화질이 현저하게 열화되어 있는 것을 × 표시로 나타내었다.In addition, in Table 2, in the mixed-color solid stain, the solid printed image shows no color unevenness at all, and indicates that there is no problem in image quality, but there is a slight color unevenness in the image. A color unevenness is indicated by a Δ mark, and a color unevenness and a deterioration in image quality in the entire image are indicated by a x mark.
또한, 표 2에서의 화상 비침에서는, 화상의 비침이 적은 것을 ◎ 표시로 나타내고, 비침은 보이지만 품위에 문제가 없는 것을 ○ 표시로 나타내고, 부분적인 비침, 예를 들면 반점상으로 잉크가 빠져 번져 있는 것을 △ 표시로 나타내고, 화상 전체가 비치는 것을 × 표시로 나타내었다.In addition, in the image immersion in Table 2, it shows with ◎ mark that there is little shine of an image, it shows with a ○ mark that a see-through is seen but there is no problem in quality, and partial immersion, for example, a spot shape, has ink bleeding out Is shown by (triangle | delta) display, and it is shown by x mark that the whole image is reflected.
표 2에 나타낸 결과로부터, 샘플 1 내지 샘플 9의 옐로우 및 블랙 잉크에서는, 샘플 10 내지 샘플 16의 옐로우 및 블랙 잉크와 비교하여 인화 농도, 경계 번짐, 혼색 솔리드 얼룩, 화상 비침의 모든 평가에 있어서 양호하였다.From the results shown in Table 2, the yellow and black inks of
샘플 10 및 샘플 11에서는 잉크 중에 함유되어 있는 수용성 유기 용제의 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.036 초, 0.047 초로서 0.1 초보다 빠르기 때문에, 보통지인 기록지에 인쇄를 행하면, 잉크의 기록지에 대한 침투가 지나치게 높아져 화상 전체가 비치게 되었다. 또한, 샘플 10 및 샘플 11에서는 잉크의 기록지에 대한 침투가 높기 때문에, 인화 농도가 저하하였다. In Sample 10 and
또한, 샘플 12 내지 샘플 16에서는, 잉크 중에 함유되어 있는 수용성 유기 용제의 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.5 초보다 느리기 때문에, 잉크의 기록지에 대한 침투가 불량해져 화질을 열화시키는 경계 번짐이나 색 불균일이 발생하였다. 또한, 샘플 12 내지 샘플 16에서는 잉크의 기록지에 대한 침투가 불량해져 반점상으로 잉크가 기록지의 뒷면측에 비쳤다.In addition, in
이들 샘플 10 내지 샘플 16에 대하여, 샘플 1 내지 샘플 9에서는 잉크 중에 함유되어 있는 수용성 유기 용제의 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하이기 때문에, 기록지의 섬유 및 사이징제의 표면에 균일하게 잉크가 침투하고, 섬유에 따라서만 확산 침투하는 것을 방지할 수 있었다. 샘플 1 내지 샘플 9에서는 경계부에서의 각 색의 번짐이나 색 불균일이 없고, 비침이 적으며, 경계 번짐, 혼색 솔리드 얼룩, 비침을 방지할 수 있었다. 또한, 샘플 1 내지 샘플 9에서는 기록지에 잉크가 균일하게 침투하기 때문에, 인화 농도가 양호해졌다.With respect to these samples 10 to 16, in the
또한, 샘플 3, 샘플 4, 샘플 7 및 샘플 8에서는 0 초 동적 표면 장력이 35 mN/m 이상 40 mN/m 이하이고, 또한 샘플 3은 정적 표면 장력이 34 mN/m 이상 39 mN/m 이하의 범위이고, 샘플 7 및 샘플 8은 계면활성제로서 EBPD-EO가 함유되고, 정적 표면 장력이 34 mN/m 이상 39 mN/m 이하의 범위이기 때문에, 인화 농도가 높고, 보다 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 비침이 방지되었다. 이에 따라, 샘플 3, 샘플 7 및 샘플 8에서는 인화 농도, 경계 번짐, 혼색 솔리드 얼룩, 화상 비침의 모든 평가에 있어서 양호하였다.In addition, in
이상의 점으로부터, 잉크를 제조할 때, 침투 특성 곡선의 피크 출현 시간이 0.1 초 이상 0.5 초 이하인 수용성 유기 용제를 함유시키고, 0 초 동적 표면 장력을 35 mN/m 이상 40 mN/m 이하로 하며, 추가로 계면활성제로서 EBPD-EO를 함유시켜 정적 표면 장력을 34 mN/m 이상 39 mN/m 이하로 하는 것은, 특히 기록지로서 보통지를 사용하는 경우에 높은 인화 농도가 얻어져 경계 번짐이나 혼색 솔리드 얼룩, 비침을 방지할 수 있는 잉크를 제조하는 데 있어서 대단히 중요하다는 것을 알았다.From the above, when the ink is prepared, a water-soluble organic solvent having a peak appearance time of the penetration characteristic curve of 0.1 to 0.5 seconds is contained, and the 0 second dynamic surface tension is set to 35 mN / m or more and 40 mN / m or less, In addition, by containing EBPD-EO as a surfactant, the static surface tension is set to 34 mN / m or more and 39 mN / m or less, particularly in the case of using plain paper as a recording paper, so that a high ignition concentration is obtained. In addition, it has been found to be of great importance in producing an ink capable of preventing light shining.
또한, 본 발명은 도면을 참조하여 설명한 상술한 실시예로 한정되는 것이 아니며, 첨부한 청구 범위 및 그 주지를 이탈하지 않고, 여러가지 변경, 치환 또는 그와 동등한 것을 행할 수 있다는 것이 당업자에게 있어서 명확하다.In addition, it is clear for those skilled in the art that the present invention is not limited to the above-described embodiments described with reference to the drawings, and that various changes, substitutions, or equivalents thereof can be made without departing from the scope of the appended claims and their known features. .
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